Ключови компоненти на слънчева енергийна система извън мрежата

Слънчевите дни са полезни не само за вашия тен: като използвате слънчева енергия, можете да намалите сметката си за ток и да си осигурите гъвкавостта да останете свързани, докато сте извън мрежата.

Въпреки колко плашеща изглежда слънчевата енергия, с някои основни познания за това какво правят различните компоненти и как безопасно да настроите система, излизането от мрежата може да бъде бързо!

Безопасността на първо място

Когато изграждате слънчева мрежа, ще работите с много високи напрежения и е важно да следвате правилните указания за безопасност. Ето четири основни правила за безопасност, които трябва да спазвате:

1. Винаги използвайте по-дебел проводник, отколкото смятате, че се нуждаете.
2. Винаги свързвайте предпазители във вашата верига, особено между панелите и батерията.
3. Винаги използвайте контролер за зареждане, който може да се справи с огромната мощност, изходяща от вашите слънчеви панели.
4. Винаги наемайте професионалист, ако се чувствате неудобно да работите с високо напрежение.

Основното

Компонентите на електрическата система извън мрежата могат да бъдат разделени на четири категории: източници, съхранение, връзки и товари.

Източници: Това са източникът на електричеството - в нашия случай самите слънчеви панели.

Съхранение: Тези компоненти съхраняват електричеството за по-късна употреба. Слънчевите системи използват група батерии с дълбок цикъл, свързани последователно, известни като батерия.

връзки: Те се състоят от части, които свързват системата заедно, като проводници, контролери на заряда и предпазители. От гледна точка на безопасността, връзките са най-вероятно да предизвикат проблем надолу по пътя, освен ако не се вземат подходящи предпазни мерки.

Натоварвания: Това са крайната цел; всяко оборудване, което използва електричество, е товар. Това включва захранващи инвертори за нашите 120V уреди, както и всички 12V уреди, които може да използваме.

Генериране на енергия със слънчеви панели

Слънчевите панели работят, като преобразуват енергията от слънцето в използваем DC (постоянен ток) електричество. След това този DC се съхранява в батерии и се използва за захранване на нашите устройства.

Когато слънчевите лъчи срещнат фотоволтаичните елементи на слънчевите панели, енергията се прехвърля към електроните вътре. Тези възбудени електрони след това се движат около веригата на слънчевия панел, от отрицателни към положителни краища, зареждайки нашите батерии и поддържайки светлините.

Слънчевите панели обикновено се предлагат в два вида, въз основа на молекулярния състав на техните фотоволтаични елементи: черен монокристален и син поликристален.

В широк ход, моно панелите са по-ефективни и по-скъпи. Поли панелите могат да бъдат добър бюджетен избор; обаче може да се окаже, че се нуждае от повече поли панели, за да получи същата мощност, генерирана от по-малко моно панели. Ако работите с ограничено пространство, като например отгоре на RV, моно панелите са правилният начин.

Свързани: Страхотни джаджи, захранвани със слънчева енергия, които всеки дом трябва да използва

Съхранение на енергия с батерия

Има много, много различни видове батерии; толкова много, че изборът на идеалните за вашата батерия може да бъде малко обезсърчителен. За да опростите малко нещата, имайте предвид тези две правила, когато избирате батерии:

1. Винаги използвайте батерии с дълбок цикъл - те са проектирани да се разреждат стабилно и да поддържат мощността си. Използването на батерии с плитък цикъл, като акумулатори за автомобили, ще доведе до намален живот на вашата батерия.
2. Батериите с дълбок цикъл обикновено могат да бъдат разредени само до половината от пълния им капацитет, преди да се наложи да бъдат презаредени. Когато разглеждате нуждите на батерията си, погледнете дневната си консумация на енергия и я умножете по две.

Извън тези две златни правила, изборът кои батерии да използвате се свежда до бюджета повече от всичко. По-конкретно, ако предпочитате да платите повече предварително за по-ефективна и по-дълготрайна литиева батерия или да започнете работа за по-малко пари с оловно-киселинна батерия.

Осъществяване на връзки

Преди да сглобим някое от частите, трябва да знаем правилната дебелина на проводника, ампеража на предпазителите и максималната мощност на нашия контролер за зареждане. Не бихте направили парад над нов мост, без да разберете колко тегло може да издържи; същата концепция тук.

Безопасната дебелина на проводника се свежда до това колко ток ще протича през него в даден момент, както и действителната дължина на необходимата жица. Твърде тънък и жицата може да се разтопи, причинявайки електрически пожар.

За да изчислите правилната дебелина или габарит на телта, която ще се използва, по подразбиране използвайте калкулатор за габарит на проводниците и след това увеличете габарита с един или два. Имайте предвид, че габаритите на проводниците са обратни: по-големите габарити използват по-малки числа и обратно. Така че, ако изчислите безопасния габарит на 10, използвайте проводник с 8 габарит.

Изчисляването на безопасния ампераж на предпазителя е много по-лесно от изчисляването на безопасен габарит на проводника. Просто разделете максималната мощност (P) във ватове на веригата на напрежението (V), преминаващо през нея, за да получите тока (I) в ампери. Това е основно уравнение във физиката, известно като закон на Ом:

Контролерите за зареждане регулират скоростта на зареждане, идващо във вашата батерия от слънчевите панели, за да осигурят безопасна работа. Тези устройства ще имат максималната входна мощност, посочена върху тях. Ако използвате 400W соларен масив, ще ви трябва поне 400W минимална мощност за вашия контролер за зареждане.

Свързани: Необходими ли са предпазители от пренапрежение?

Захранване на вашите устройства

Слънчевите панели генерират електричество под формата на 12V DC. Въпреки че 12V е добре за захранване на светлини, зареждане на нашите телефони или работа на вентилатори, това повдига проблем: повечето всичко, което използваме в домовете си, се захранва от 120V AC (променлив ток). Забележка: това мрежово напрежение се различава в някои страни, така че проверете отново.

За да разрешим това, използваме инвертор. Инверторите работят чрез преобразуване на 12V DC в 120V AC и се предлагат в две разновидности, чиста синусоида или модифицирана синусоида. В почти всички случаи чистият синус е правилният начин, особено ако използвате деликатно електрическо оборудване като компютри или игрови конзоли.

Свързани: Каква е разликата между AC и DC и как можете да ги конвертирате

Изграждане на слънчева енергийна система

Източници, съхранение, връзки и товари: това са частите, които образуват слънчева система извън мрежата. Като проявите необходимата предпазливост и направите няколко прости изчисления, можете безопасно да изградите надежден източник на електричество, за да намалите сметките ви за електричество и да поддържате връзка, независимо къде се намирате са.

Как комплектите за жилищна слънчева енергия могат да ви поддържат онлайн по време на прекъсвания

Въпреки че генераторите, захранвани с изкопаеми горива, са добре разбрани, същото не важи за комплектите за слънчева енергия за жилищни сгради. Предлагат се хиляди продукти, всеки със своите предимства и недостатъци. Кои са подходящи за вас?

Прочетете Следващото

За автора