Як побудувати автономну сонячну систему всього за 6 кроків

Існує багато різних видів сонячних енергетичних систем, включаючи мережеві, гібридні та автономні сонячні електростанції.З трьох основних варіантів сонячної енергії автономна сонячна енергетика є найбільш незалежною від систем.

Встановлення автономної сонячної системи колись було маргінальною концепцією через великі потреби в просторі та непомірно високі витрати.Але прогрес у сонячних технологіях за останнє десятиліття зробив сонячне обладнання ефективнішим і менш дорогим, що допомогло підштовхнути його до мейнстріму.Зараз досить поширеним явищем є фургони та заміські каюти, які повністю живляться від автономних сонячних систем.На щастя, ми допоможемо вам розробити автономну енергосистему з нуля, включаючи визначення ваших потреб в енергії, розмір сонячної та акумуляторної системи та додаткові компоненти, які вам знадобляться.Подивіться нижче, щоб дізнатися про шість кроків, які ви можете зробити, щоб продовжити свій самодостатній спосіб життя вже сьогодні.

Що таке автономна сонячна система?

Автономна сонячна система – це автономна система електроенергії, яка використовує сонячну енергію як свій ресурс.

● Автономна сонячна система не підключена до основних комунікацій (особливо до електромережі).

● Він генерує електроенергію постійного струму від сонячних батарей і зберігає її за допомогою батарей.

● Він живить побутову техніку, перетворюючи накопичену електроенергію постійного струму в змінну за допомогою автономного інвертора.

Крім того, ми дамо вам просте пояснення того, що таке автономна сонячна енергосистема.Деякі статті та книги розповідають про цю тему, але іноді вони можуть заплутати.Основна мета — дати вам потужний старт для вашого проекту автономної сонячної системи своїми руками.

Типові діаграми автономної сонячної системи

Тут ви побачите пару електричних схем для типової автономної сонячної системи.До речі, схема з’єднання — це просте зображення того, як підключено кожен компонент системи.Як правило, автономна сонячна енергосистема включає сонячні модулі, кабелі постійного струму, акумулятор, контролер заряду та інвертор акумулятора.

Нижче наведено 6 кроків, які допоможуть вам перейти до автономного сонячного життя.

Крок №1: визначте, скільки енергії та максимальну потужність вам знадобиться

Незважаючи на те, що багато людей часто пропускають цей крок і відразу переходять до покупки автономної сонячної системи плюс накопичувач, це один із найважливіших кроків, які ви можете зробити, щоб переконатися, що ви не витрачаєте свої гроші на надмірну систему або кінець із системою, яка не здатна достатньою мірою задовольнити ваші енергетичні потреби.Щоб правильно визначити свої енергетичні потреби, вам потрібно буде скористатися кредитним калькулятором або співпрацювати безпосередньо з представником BSLBATT.Введіть кожен прилад або елемент, який ви будете живити через свою енергетичну систему, як часто ви ним користуєтеся на день, а також відповідні характеристики елемента.Постарайтеся запам’ятати кожен елемент, який ви використовуватимете у своїй системі живлення, оскільки, здавалося б, невеликі зміни в розрахунку навантаження можуть мати значний вплив.

Якщо ви бажаєте зробити цей розрахунок самостійно вручну, зауважте, що на етикетці чи упаковці кожного електронного пристрою буде вказано електричне навантаження.На цьому етапі важливо знати індивідуальні вимоги до потужності ваших приладів або обладнання.Буде корисно, якщо ви перерахуєте всі свої пристрої з відповідними вимогами до потужності у Ватах.Зазвичай ви можете побачити це на їхніх інформаційних табличках.Це важливий крок, який необхідно зробити, щоб ви не втратили або не перевищили потужність автономної сонячної системи.

Перед вибором компонентів необхідно розрахувати споживану потужність.Як довго ви плануєте працювати з вашими приладами в годинах?Яка індивідуальна вимога до навантаження ваших пристроїв у Ватах?Щоб обчислити споживання електроенергії у ват-годинах, просто дайте відповіді на запитання та помножте кожне навантаження (ват) на час (години), протягом якого вони повинні працювати.

Визначивши навантаження, розрахуйте енергоспоживання для кожного навантаження таким чином:

Зверніть увагу на номінальну потужність, указану для навантажень (підключених пристроїв, таких як телевізор, вентилятори тощо) у Ватах

Зверніть увагу на час роботи кожного завантаження в годинах

Обчисліть споживання енергії за наведеною нижче формулою (вважайте приблизно 25% коефіцієнтом втрат енергії)

Енергія (ват-година) = потужність (ват) x тривалість (години)

Підсумовування добової спожитої енергії всіма навантаженнями

Занотуйте всі цільові показники приладу та споживання енергії, як описано нижче:

Можна також перевірити попередні рахунки за електроенергію та вважати найвищим із усіх споживання енергії, необхідним для проектування системи сонячної енергії.

Дотримуючись наведених вище кроків для всіх навантажень змінного струму, ми розрахували:

Потужність = 380 Вт

Розрахована енергія = 2170 ват-год

Загальна енергія (додайте 25% як коефіцієнт втрати енергії) = 2170 *1,25

=2712,5 Вт·год

Буде розроблено систему сонячної енергії з урахуванням наведених вище рейтингів.

Крок 2. Визначте кількість батарей, які вам знадобляться

Після того, як ви визначите, скільки енергії та максимальний струм або потужність вам потрібні, вам потрібно буде визначити, скільки батарей вам потрібно для належного зберігання всієї цієї енергії, а також для задоволення ваших потреб у потужності та струмі.Під час цього процесу обов’язково задайте собі запитання, наприклад, чи потрібно вам достатньо пам’яті лише на день чи два, чи вам потрібно мати достатньо пам’яті на три чи більше днів;чи будете ви використовувати інше джерело енергії, наприклад вітряну турбіну або генератор, для використання протягом послідовних хмарних днів;і чи будете ви зберігати батареї в теплому чи холодному місці.Батареї часто розраховуються на зберігання при вищих температурах, оскільки при низьких температурах здатність батареї забезпечувати достатню потужність знижується.Тому чим холодніше в кімнаті, тим більший акумулятор вам потрібен.Наприклад, при температурах нижче нуля вам може знадобитися на 50 відсотків більше ємності акумулятора.Зверніть увагу, що їх небагато компанії, які займаються виробництвом акумуляторів, але пропонують акумулятори, розроблені спеціально для температур нижче нуля .Такі фактори, як перелічені вище, впливають на розмір і вартість вашої батареї.

Додатковим фактором, який слід враховувати, є те, що свинцево-кислотні батареї можна розрядити лише до 50 відсотків без пошкодження, на відміну від літієвих батарей – особливо літій-залізо-фосфатні акумулятори , який можна безпечно розрядити до 100 відсотків.З цієї причини, літієві батареї є ідеальним вибором для автономних систем живлення, які часто вимагають можливості більш глибокої розрядки. Вам також доведеться купувати вдвічі більше свинцево-кислотних акумуляторів порівняно з літієвими акумуляторами, щоб досягти тієї самої корисної ємності, після врахування глибини розряду, швидкості заряду та ефективності.

Після врахування цих міркувань вам потрібно буде визначити, яка напруга акумулятора вам потрібна, від 12 В до 24 В до 48 В.Загалом, чим більша система живлення, тим більша ймовірність того, що вам знадобиться батарея вищої напруги, щоб зберегти кількість паралельних рядків до мінімуму та зменшити кількість струму між інвертором і батареєю.Якщо у вас просто невелика система і ви хочете мати можливість заряджати незначні предмети, як-от планшет і електроприлади на 12 В постійного струму у вашому автофургоні, тоді підійде базова батарея на 12 В.Однак, якщо вам потрібно забезпечити потужність понад 2000 Вт за раз, ви захочете розглянути замість цього системи 24 В і 48 В.На додаток до зменшення кількості паралельних рядів батарей, це дозволить вам використовувати тонший і менш дорогий мідний кабель між інвертором і батареями.

Припустімо, ви вирішили, що для ваших потреб найкраще підходить акумуляторна батарея на 12 В, і ви прийшли до щоденного використання 500 Аг на кроці №1.Дивлячись на батареї BSLBATT на 12 В, у вас буде кілька варіантів.Наприклад, ви можете використати п’ять із Акумулятори BSLBATT 12V 100Ah B-LFP12-100 , або два з Акумулятори BSLBATT 12V 300Ah B-LFP12-300 .Звичайно, якщо ви не впевнені, яка батарея BSLBATT найкраще підходить для ваших потреб, будь ласка, зв’яжіться з нами, і ми разом з вами знайдемо необхідний розмір акумуляторів, щоб забезпечити вам живлення.

Крок №3: Вибір розміру інвертора

Після того, як ми оцінили потребу в енергії, наступним завданням є обчислення номіналу інвертора для цього.

Вибір інвертора відіграє важливу роль у нашому проектуванні сонячної енергії, оскільки він відповідає за перетворення постійного струму, що генерується сонячною панеллю, у змінний (оскільки навантаження, підключені в нашому домі, здебільшого працюють від мережі змінного струму), а також виконує інші заходи захисту.

Розглянемо інвертор із достатньою ефективністю, ми розглянули інвертор із 85% ефективністю

Загальна потужність, споживана навантаженнями, вважається вихідною потужністю інвертора (тобто 380 Вт)

Буде додано 25% як коефіцієнт безпеки до необхідної потужності у Ватах.

380 * 0,25 = 95

Загальна необхідна потужність = 380+95= 475 Вт

Розрахуйте номінальну вхідну потужність інвертора

Вхід (VA) = Вихід (ват) / ефективність X 100

= 475 (ват) / 85 X 100

= 559 ВА = 560 ВА

Необхідна вхідна потужність для інвертора оцінюється як 559 ВА, тепер нам потрібно оцінити вхідну енергію, необхідну для інвертора.

Вхідна енергія (Вт-година) = Вихід (ват-годин) / ККД х 100

= 2712,585 X 100

= 3191,1 Вт-година

Тепер, коли ми визначили потужність інвертора, наступним завданням є перевірка інвертора, доступного на ринку.Типовий доступний інвертор має системну напругу 12 В, 24 В, 48 В.

Згідно з нашим орієнтовним енергоспоживанням 560 ВА, ми можемо вибрати системний інвертор на 1 кВт.Як правило, інвертор потужністю 1 кВт має системну напругу 24 В.(Зазвичай 1 кВт і 2 кВт – 24 В, від 3 кВт до 5 кВт – 48 В, від 6 кВт до 10 кВт – 120 В) Щоб визначити напругу системи, завжди необхідно дивитися специфікацію інвертора.

Наша батарея BSLBATT відповідає багатьом маркам інверторів.У нас є все, що ви хочете!Прямо зараз, будь ласка

Крок №4: Визначте кількість сонячних панелей, які вам знадобляться

Чотиричастинний ваш автономна система живлення розрахунок передбачає визначення кількості сонячних панелей, які вам знадобляться.Після того, як ви дізнаєтеся, скільки енергії вам потрібно виробляти на день з ваших розрахунків навантаження, вам потрібно врахувати, скільки сонячного світла буде доступно для вас, щоб отримати врожай, інакше відомий як «сонячні години».Кількість «сонячних годин» визначається тим, скільки годин доступне сонце в певному місці світить на ваші панелі під певним кутом протягом дня.Звичайно, о 8 ранку сонце не так яскраво, як о 13:00, тому година ранкового сонця може вважатися півгодиною, тоді як година з полудня до 13:00 вважатиметься повною годиною.Крім того, якщо ви не живете поблизу екватора, у вас не буде стільки годин сонячного світла взимку, скільки влітку.

Також рекомендовано базувати розмір вашої сонячної енергетичної системи на основі найгіршого сценарію для вашого даного місця, що включає розрахунок поза сезоном із найменшою кількістю сонячного світла, у якому ви будете використовувати систему.Таким чином ви гарантуєте, що частину року вам не бракуватиме сонячної енергії.

Крок №5: Виберіть сонячний контролер заряду

Коли ви визначите необхідну кількість батарей і сонячної енергії, вам знадобиться спосіб керування передачею сонячної енергії в батареї.Дуже приблизний розрахунок, який ви можете використати, щоб визначити, якого розміру сонячний контролер заряду вам потрібен, це взяти вати від сонячної енергії, потім розділити це на напругу акумулятора, а потім додати ще 25 відсотків для безпеки.

Важливо також відзначити, що контролери заряду доступні з двома основними типами технологій: відстеження максимальної потужності (MPPT) і широтно-імпульсна модуляція (PWM).Коротше кажучи, якщо напруга акумуляторної батареї відповідає напрузі сонячної батареї, ви можете використовувати ШІМ-контролер сонячного заряду.Іншими словами, якщо у вас є батарея 24 В і сонячна батарея 24 В, ви можете використовувати ШІМ.Якщо напруга акумуляторної батареї відрізняється від напруги сонячної батареї, і її не можна з’єднати послідовно, вам знадобиться використовувати контролер заряду MPPT.Наприклад, якщо у вас є акумуляторна батарея на 12 В і сонячна батарея на 12 В, вам потрібно буде використовувати контролер заряду MPPT.

Крок №6: Захисні пристрої, монтаж і баланс систем

Завжди важливо встановлювати необхідні запобіжники, пристрої захисту від перевантаження по струму, роз’єднувачі тощо, щоб захистити ваші компоненти та створити безпечну та надійну систему.Пропуск цих компонентів, безсумнівно, обійдеться дорожче в майбутньому.

Вам також потрібно буде розглянути, як ви плануєте встановити свої сонячні панелі, під яким кутом і де.Є безліч варіантів, доступних як для дахових, так і для наземних систем – просто проконсультуйтеся зі своїм постачальником, щоб переконатися, що система кріплення сумісна з вашими панелями.

Поради: перед встановленням сонячної панелі

● Перевірте державні субсидії, щоб отримати максимальну користь від сонячної установки.

● Залежно від наявності та розташування мережі, виберіть тип сонячної енергетичної системи, яка відповідає вашим потребам у енергії

● Якщо збираєтеся встановити сонячні панелі на даху, перевірте потужність даху, щоб встановити необхідну кількість сонячних панелей.

● Щоб отримати оптимальні результати, слід провести аналіз затінення, щоб переконатися, що встановлені сонячні батареї не закриті тінню від сусідніх дерев/будинків або інших факторів.

Якість, якість, якість!

Існують сотні веб-сайтів, які пропонують досить хороші економічні сонячні матеріали за неймовірними цінами.Як професіонал Компанія літієвих сонячних батарей , я не можу підкреслити важливість якісних матеріалів.Обов’язково враховуйте, скільки років виробник працює в галузі, гарантії на продукцію та відгуки.Як саморобний монтажник автономної сонячної електростанції, ви напевно захочете отримати технічну підтримку в Інтернеті та по телефону від провідних сонячних компаній!

Я сподіваюся, що ця стаття надала вам деяке уявлення про дизайн сонячної енергетичної системи.

Після того, як ви виконаєте всі шість цих кроків, ви будете на шляху до проектування та, що важливіше, до фактичного використання вашої нової автономної сонячної системи плюс накопичення!Якщо ви плануєте встановити систему сонячних панелей у своєму місці та все ще маєте деякі сумніви, не хвилюйтеся, наш технічна команда підкаже вам найкраще рішення автономної системи живлення.