Hur man bygger ett off-grid solsystem i bara 6 steg

Det finns många olika typer av solenergisystem inklusive nätbunden, hybrid och off-grid solenergi.Av de tre huvudsakliga alternativen för solenergi är solenergi utanför nätet den absolut mest oberoende av system.

Installation av ett off-grid solsystem var en gång ett randkoncept på grund av dess stora utrymmesbehov och oöverkomliga kostnader.Men framsteg inom solenergiteknik under det senaste decenniet har gjort solenergiutrustning mer effektiv och billigare, vilket har bidragit till att driva in dem i mainstream.Det är nu en ganska vanlig syn att se husbilar och lantstugor som drivs helt av off-grid solsystem.Lyckligtvis har vi dig täckt när det kommer till att designa ditt off-grid elsystem från grunden, inklusive bestämning av ditt energibehov, storleken på sol- och batterisystemet och de ytterligare komponenter du behöver.Ta en titt nedan för att lära dig de sex steg du kan ta för att stärka din självförsörjande livsstil idag.

Vad är ett off-grid solsystem?

Ett off-grid solsystem är ett fristående elkraftsystem som använder solenergi som sin resurs.

● Ett solcellssystem utanför nätet är inte anslutet till de huvudsakliga allmännyttiga tjänsterna (särskilt elnätet).

● Den genererar likström från solpaneler och lagrar den genom att använda batterier.

● Den driver hushållsapparaterna genom att omvandla den lagrade DC-elektriciteten till växelström med hjälp av en växelriktare utanför nätet.

Vidare kommer vi att ge dig en enkel förklaring av vad ett off-grid solenergisystem är.Vissa artiklar och böcker talar om detta ämne, men de kan ibland vara förvirrande.Huvudmålet är att ge dig en stark start för ditt DIY off-grid solsystemprojekt.

Typiska off-grid solsystemdiagram

Här kommer du att se ett par kopplingsscheman för ett typiskt off-grid solsystem.Ett kopplingsschema är förresten en enkel bild av hur varje komponent i ett system är ansluten.Vanligtvis inkluderar ett off-grid solenergisystem solcellsmoduler, DC-kablar, ett batteri, en laddningsregulator och en batteriväxelriktare.

Detaljerad nedan är 6 steg för att få dig att gå mot solenergi utanför nätet.

Steg #1: Bestäm hur mycket energi och maximal effekt du behöver

Även om många människor ofta hoppar över det här steget och går direkt till att köpa sitt off-grid solar-plus-lagringssystem, är detta ett av de viktigaste stegen du kan ta för att säkerställa att du inte slösar dina pengar på ett överdimensionerat system eller slut. upp med ett system som inte tillräckligt kan tillgodose dina energibehov.För att korrekt bestämma ditt energibehov måste du använda en lånekalkylator eller arbeta direkt med en representant från BSLBATT.Ange varje apparat eller artikel du kommer att driva med ditt energisystem, hur ofta du använder den per dag, samt artikelns relevanta specifikationer.Gör ditt bästa för att komma ihåg alla föremål du kommer att använda med ditt elsystem, eftersom till synes små ändringar av din belastningsberäkning kan få stor effekt.

Om du föredrar att göra denna beräkning manuellt på egen hand, notera att varje elektronisk enhet kommer att ange den elektriska belastningen den drar på sin etikett eller förpackning.Att känna till det individuella strömbehovet för dina apparater eller utrustning är viktigt i detta skede.Det är användbart om du listar alla dina enheter med motsvarande effektkrav i watt.Du kan vanligtvis se detta på deras informationsskyltar.Detta är ett avgörande steg att göra så att du inte kommer till korta eller överdimensionerar din off-grid solsystem kapacitet.

Innan du väljer komponenter måste du beräkna din strömförbrukning.Hur länge planerar du att köra dina apparater i timmar?Vad är det individuella belastningskravet för dina enheter i watt?För att beräkna strömförbrukningen i wattimmar, svara helt enkelt på frågorna och multiplicera varje belastning (watt) med den tid (timmar) de behöver vara igång.

När du har riktat in dig på lasterna, beräkna energiklassificeringen för varje last enligt följande:

Notera den effekt som anges för belastningarna (anslutna enheter som TV, fläktar, etc) i watt

Notera körtiden för varje last i timmar

Beräkna energiförbrukningen enligt formeln nedan (betrakta cirka 25 % som energiförlustfaktor)

Energi(wattimme)= Effekt(watt) x varaktighet(timmar)

Summering av daglig förbrukad energi av alla belastningar

Notera alla målvärden för apparaten och energiförbrukningen enligt beskrivningen nedan:

Man kan också kolla efter de tidigare elräkningarna och kan betrakta den högsta av alla som den energiförbrukning som krävs för utformningen av ett solenergisystem.

Genom att följa stegen ovan för alla AC-belastningar har vi beräknat:

Effekt = 380 watt

Beräknad energi = 2170 watt-timmar

Total energi (lägg till 25 % som energiförlustfaktor) = 2170 *1,25

=2712,5 Wh

Kommer att designa solenergisystemet genom att tänka på ovanstående betyg.

Steg #2: Bestäm antalet batterier du behöver

När du har bestämt hur mycket energi och maximal ström eller effekt du behöver, måste du ta reda på hur många batterier du behöver för att korrekt lagra all den energin samt uppfylla dina ström- och nuvarande behov.Under denna process, se till att ställa dig själv frågor som om du bara behöver tillräckligt med lagring för en dag eller två, eller om du behöver ha tillräckligt med lagring för tre eller fler dagar;om du kommer att införliva en annan strömkälla, såsom ett vindturbin eller generator, för att använda under på varandra följande molniga dagar;och om du kommer att förvara batterierna i ett varmt rum eller en kall plats.Batterier är ofta klassade för lagring vid högre temperaturer eftersom, i kallare temperaturer, försämras batteriets förmåga att ge tillräcklig kraft.Därför, ju kallare rummet är, desto större batteribank behöver du.Till exempel, i temperaturer under fryspunkten kan du behöva över 50 procent mer batterikapacitet.Observera att det är få batteriföretag som erbjuder ett batteri som är designat specifikt för temperaturer under fryspunkten .Faktorer som de som anges ovan påverkar alla storleken och kostnaden för din batteribank.

En ytterligare faktor att tänka på är att blybatterier bara kan laddas ur upp till 50 procent utan att skadas, till skillnad från litiumbatterier – särskilt litiumjärnfosfatbatterier , som säkert kan tömmas upp till 100 procent.Av denna anledning, litiumbatterier är ett idealiskt val för elsystem utanför nätet, som ofta kräver förmågan att ladda ur djupare. Du skulle också behöva köpa dubbelt så många blybatterier jämfört med litiumbatterier bara för att nå samma användbara kapacitet, efter att urladdningsdjupet, laddningshastigheter och effektivitetsgrader har räknats in.

Efter att ha tagit hänsyn till dessa överväganden måste du sedan bestämma vilken spänningsbatteribank du behöver, från 12V till 24V till 48V.Generellt sett gäller att ju större kraftsystemet är, desto mer sannolikt är det att du behöver en batteribank med högre spänning för att hålla antalet parallella strängar till ett minimum och minska mängden ström mellan växelriktaren och batteribanken.Om du bara har ett litet system och vill kunna ladda mindre saker som din surfplatta och driva 12V DC-apparater i din husbil, då är en grundläggande 12V batteribank lämplig.Men om du behöver driva långt över 2 000 watt åt gången bör du istället överväga 24V- och 48V-system.Förutom att minska hur många parallella batteristrängar du kommer att ha, kommer detta att tillåta dig att använda tunnare och billigare kopparkabel mellan växelriktaren och batterierna.

Låt oss säga att du bestämmer dig för att en 12V batteribank är bäst för dina behov och att du kom på daglig användning av 500Ah i steg #1.Om du tittar på BSLBATTs 12V-batterier, skulle du ha flera alternativ.Till exempel kan du använda fem av BSLBATT 12V 100Ah B-LFP12-100 batterier , eller två av BSLBATT 12V 300Ah B-LFP12-300 batterier .Naturligtvis, om du är osäker på vilket BSLBATT-batteri som är bäst för dina behov, vänligen kontakta oss så kommer vi att arbeta med dig för att hitta rätt storlek på de rätta batterierna för att hålla dig uppe.

Steg #3: Dimensionering av växelriktaren

När vi har uppskattat energibehovet är nästa uppgift att beräkna växelriktarens klassificering för densamma.

Val av växelriktare spelar en viktig roll i vår solenergidesign, eftersom den är ansvarig för att omvandla den likström som genereras från solpanelen till växelström (eftersom belastningarna som är anslutna till vårt hem för det mesta går på växelström) samt att utföra andra skyddsåtgärder.

Tänk på en växelriktare med rättvis effektivitet, vi har övervägt en växelriktare med 85 % verkningsgrad

Den totala effekt som förbrukas av belastningarna betraktas som en uteffekt från omriktaren (dvs. 380W)

Lägger till 25 % som en säkerhetsfaktor i den erforderliga effekteffekten.

380 * 0,25= 95

Total effekt krävs = 380+95= 475 W

Beräkna omriktarens ingångskapacitet

Input(VA) = Output(watt) / effektivitet X 100

= 475 (watt) / 85 X 100

= 559 VA = 560 VA

Den erforderliga ineffekten för växelriktaren uppskattas till 559 VA, nu måste vi uppskatta den energitillförsel som krävs av växelriktaren.

Ingångsenergi (Watt-timme) = Uteffekt (watt-hout) / Effektivitet x 100

= 2712,585 X 100

= 3191,1 Watt-timmar

Nu, när vi har bestämt växelriktarkapaciteten, är nästa uppgift att kontrollera vilken växelriktare som finns på marknaden.Den typiska växelriktaren som finns tillgänglig kommer med 12V, 24V, 48V systemspänning.

Enligt vår uppskattade energiklassning på 560VA kan vi välja en 1 kW systemväxelriktare.Generellt har en 1 kW växelriktare en 24V systemspänning.(Generellt 1kW och 2kW – 24V, 3kW till 5kW – 48V, 6kW till 10 kW – 120V) Det är alltid nödvändigt att se växelriktarens datablad för att fastställa systemspänningen.

Vårt BSLBATT-batteri har matchat många invertermärken.Vi har allt du vill ha!Just nu, snälla

Steg #4: Bestäm antalet solpaneler du behöver

Den fyrdelade av din elsystem utanför nätet beräkning innebär att bestämma hur många solpaneler du behöver.När du vet hur mycket energi du behöver producera per dag från dina belastningsberäkningar, måste du räkna in hur mycket solljus som kommer att finnas tillgängligt för dig att skörda från, även kallat "soltimmar".Antalet "soltimmar" bestäms av hur många timmar den tillgängliga solen på en given plats lyser på dina paneler i en specificerad vinkel under dagen.Naturligtvis är solen inte lika stark klockan 08.00 som den är klockan 13.00, så en timmes morgonsol kan räknas som en halvtimme, medan timmen från middag till 13.00 skulle räknas som en hel timme.Dessutom, om du inte bor nära ekvatorn, har du inte samma antal timmar solljus på vintern som du har på sommaren.

Det rekommenderas också att du baserar storleken på ditt solenergisystem på det värsta scenariot för din givna plats, vilket inkluderar att basera din beräkning från säsongen med den minsta mängden solsken där du kommer att använda systemet.På så sätt säkerställer du att du inte hamnar i brist på solenergi under en del av året.

Steg #5: Välj en solcellsladdningsregulator

När du har bestämt antalet batterier och solenergi du behöver behöver du ett sätt att hantera överföringen av solenergin till batterierna.En mycket grov beräkning som du kan använda för att avgöra vilken storlek solenergiladdningsregulator du behöver är att ta watten från solen och sedan dividera det med batteribanksspänningen och sedan lägga till ytterligare 25 procent för att vara säker.

Det är också viktigt att notera att laddningskontroller finns tillgängliga med två huvudtyper av teknologier: Maximum Power Point Tracking (MPPT) och Pulse Width Modulation (PWM).Kort sagt, om spänningen på batteribanken matchar spänningen i solpanelen, kan du använda en PWM solar charge controller.Med andra ord, om du har en 24V batteribank och en 24V solpanel kan du använda PWM.Om din batteribanksspänning skiljer sig från solcellspanelen och inte kan kopplas i serie för att den ska matcha, måste du använda en MPPT-laddningskontroll.Till exempel, om du har en 12V batteribank och en 12V solcellspanel, måste du använda en MPPT-laddningskontroll.

Steg #6: Skyddsanordningar, montering och balans av system

Det är alltid viktigt att installera nödvändiga säkringar, överströmsskydd, frånkopplingar etc för att skydda dina komponenter och skapa ett säkert och pålitligt system.Att hoppa över dessa komponenter kommer säkert att bli dyrare i framtiden.

Du måste också överväga hur du planerar att montera dina solpaneler, i vilken vinkel och var.Det finns mängder av alternativ tillgängliga för både tak- och markmonterade system – se bara till att rådgöra med din leverantör för att säkerställa att monteringssystemet är kompatibelt med dina paneler.

Tips: Innan du installerar en solpanel

● Kontrollera att de statliga subventionerna kan dra maximal nytta av solcellsanläggningen.

● Beroende på nättillgänglighet och plats, bestäm vilken typ av solenergisystem som passar ditt energibehov

● Om du vill installera solenergi på taket, kontrollera takets kapacitet för att installera det erforderliga antalet solpaneler.

● För att få optimala resultat måste skugganalyser göras för att säkerställa att installerade solpaneler inte täcks av skugga från närliggande träd/byggnader eller andra faktorer.

Kvalitet, kvalitet, kvalitet!

Det finns hundratals webbplatser som erbjuder ganska bra ekonomiska solmaterial till otroliga priser.Som proffs Litium solbatteri Company , Jag kan inte nog betona vikten av kvalitetsmaterial.Se till att överväga hur många år tillverkaren har varit i branschen, produktgarantier och recensioner.Som en gör-det-själv-off-grid solenergiinstallatör kommer du säkerligen att vilja ha online- och telefonsupport från solenergiföretag i toppklass!

Jag hoppas att den här artikeln har gett dig några insikter i utformningen av solenergisystemet.

När du har slutfört alla dessa sex steg kommer du att vara på god väg att designa, och ännu viktigare, faktiskt använda ditt nya off-grid solar-plus-lagringssystem!Om du planerar att installera ett solpanelssystem på din plats och fortfarande har några tvivel, oroa dig inte vår tekniska team guidar dig med bästa möjliga elsystemlösning utanför nätet.