Saules enerģija mājām

Kā saules enerģijas spēkstacijas mājām. Padomi ķēdes un komponentu izvēlei

Alternatīvie elektroenerģijas avoti arvien vairāk interesē māju īpašniekus. Viņus piesaista zemās saules enerģijas izmantošanas izmaksas. Bet to ierīču masveida ieviešanu, kuras darbojas no saules gaismas plūsmas, ierobežo augstās aprīkojuma izmaksas un to izvēles un uzstādīšanas sarežģītība.

Patiesībā montāža ar savām rokām un saules enerģijas stacijas darbība ir mājas meistara, pat vecāka gadagājuma studenta, kompetencē. Lai to izdarītu:

• iepazīties ar shēmas principiem,

• nosaka aprīkojuma uzdevumus,

• izvēlēties piemērotāko stacijas aprīkojumu,

• veikt visu elementu mehānisku uzstādīšanu,

• salieciet elektrisko ķēdi

• pārbaudīt veiktspēju un kompetenti darboties.

Neskaitāmi praktiski eksperimenti ļauj mums ieteikt universālu shēmu mājas saules enerģijas elektrostacijas problēmu risināšanai.

Mājas elektrostacijas ar saules bateriju tipiskā shēma (noklikšķiniet uz attēla, lai palielinātu):

Tajā ietilpst:

• saules modulis, kas balstīts uz atsevišķām fotoelementiem,

• kontrolieris

• elektriskās enerģijas akumulatori,

• invertors.

Būtu labi jāsaprot, ka saules elektrostacijā saules paneļu loma nav tiešā enerģijas piegādē elektrības patērētājiem (lai gan dažās situācijās tas ir pamatoti: pulksteņi, kalkulatori un līdzīgas ierīces), bet gan maksas noteikšanā par ķēdes darba baterijām, kas:

• saņemt elektrību no saules moduļiem,

• to uzkrāt un nodot patērētājiem.

Jautājums par mājas stacijas izveidi jāsāk ar tā noslodzes noteikšanu. Lai to izdarītu, mums jāanalizē visi patērētāji, kuri strādās no saules enerģijas. Tos iedala divās galvenajās klasēs:

• ierīces, kas darbojas ar maiņstrāvu 220 V,

• elektroniskas un datoru iekārtas, kas darbojas no līdzstrāvas sprieguma 12 / 24V.

Ledusskapju, veļas mazgājamo mašīnu, putekļu sūcēju un citu ierīču elektromotori darbojas tikai no ~ 220V / 50Hz tīkla. Tie būs jāpievieno caur ierīci, kas rada sinusoidālas harmonikas ar nepieciešamajām īpašībām no bateriju pastāvīgās jaudas. Šo ierīci sauc par invertoru.

Kā tas darbojas un kā to atlasīt noteiktām kravām, ir atsevišķa raksta tēma. Un tagad ir svarīgi saprast, ka izvēlētā invertora izejas jaudai ir jānodrošina visu ar to savienoto patērētāju droša darbība un pat ar nelielu rezervi.

Lai ietaupītu, maiņstrāvas patērētāju alternatīva darbība ir diezgan pieņemama. Piekrītiet, ka dažreiz nav nepieciešams ieslēgt mazgāšanas putekļsūcēju, lai sildītu ūdeni, kamēr veļas mašīna darbojas. Ir prātīgi gaidīt, līdz mazgāšana būs pabeigta, un pēc tam paņemt putekļsūcēju. Tas ievērojami samazinās invertora slodzi.

Pāreja uz saules elektrostacijas izmantošanu mājā jāapvieno ar apgaismojuma tīkla ierīču nomaiņu. Nav jēgas tērēt invertora enerģiju kvēlspuldžu kvēldiega sildīšanai. No tiem nekavējoties jāatsakās vai ārkārtējos gadījumos jāmaina enerģijas taupīšanas spuldzes, kas darbojas ar spriegumu = 24 / 12V.

Tas ietaupīs jūs no enerģijas izšķiešanas, jo tos, tāpat kā pārējo elektronisko un datoru aprīkojumu, var darbināt tieši no akumulatoru pastāvīgā sprieguma.

Skatiet, kas notiek: piemēram, klēpjdatora elektronisko shēmu baro ar akumulatora enerģiju = 12 V.

Lai to uzlādētu, tiek izmantots barošanas avots, kas maiņstrāvu ~ 220V / 50Hz pārveido par vērtību = 19 V.

Šim klēpjdatoram pietiek ar 12 voltiem. Turklāt parasti ir iespējams izņemt akumulatoru no tā un barot tieši no akumulatoriem (akumulatora). Izmantojot šo metodi, tiek radīti aptuveni 40% enerģijas ietaupījumu, salīdzinot ar divkāršās pārveidošanas metodi ar invertora un pēc tam barošanas bloka palīdzību.

Kāpēc gan papildus ielādēt izveidoto dizainu ar nevajadzīgām ierīcēm, bezjēdzīgi sildot apkārtējo gaisu ar sarežģītām elektroniskām ierīcēm? Katra mājsaimniecības palīga enerģijas shēmai jābūt labi pārdomātai un līdzīgā veidā, lai vienkāršotu tā barošanas avotu. Tas prasīs ļoti mazas izmaksas:

• stieples gabali

• standarta adapteri.

Noslēdzot šo darbu, nebūs grūti aprēķināt nepieciešamo invertora izejas jaudu, un no tā jau ir iespējams izvēlēties iegādei piemērotu modeli.

Tagad ir laiks izlemt par akumulatoriem jūsu mājas saules elektrostacijai. Viņu izvēlētie noteikumi un galvenās īpašības šeit netiek apskatīti - šī ir apjomīga atsevišķa tēma, par kuru sīkāk tiks runāts citā rakstā.

Un tagad mēs koncentrēsies uz faktu, ka šīm baterijām vajadzētu ticami barot abas patērētāju grupas, ko mēs īsi pārbaudījām. Arī šeit jāievēro ierīču darbības secība un jābūt kaut kādām rezervēm.

Kad esat izlēmis par akumulatoru uzdevumu (to ietilpību un kopējo izejas spriegumu), varat izvēlēties saules moduļus. Viņu modernā produkcija ražo lielu sortimentu ar dažādām ražošanas metodēm. Viņiem ir dažādas īpašības un iespējas.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka saules moduļi:

• atbilstoši izejas spriegumam jāatbilst akumulatoriem,

• tiem ir jauda, ​​kas vidēja apgaismojuma apstākļos spēj nodrošināt nominālo lādēšanas strāvu darba akumulatoriem.

Šajā shēmā ir vēl viena ierīce: kontrolieris. Viņš darbojas kā starpnieks starp saules paneļiem un akumulatoriem, regulējot uzlādes procesu.

Apsveriet vienkāršotu elektroinstalācijas shēmu saules elektrostacijai, kas darbojas bez kontrolieriem. Tas tiek darīts tā, lai jums būtu skaidra izpratne par tā mērķi.

Mājas elektrostacijas ar saules bateriju vienkāršota shēma (noklikšķiniet uz attēla, lai palielinātu):

Šajā shēmā kontrolieris tiek noņemts, un tā vietā darbojas parasta diode. Kāpēc jūs to izdarījāt?

Kontroliera vienīgais uzdevums ir uzlādēt akumulatorus līdz 14–14,5 V. Tas tiek darīts dažādos veidos un periodiski darbojas:

• ar paaugstinātu saules aktivitāti,

• nepietiekams elektrības patēriņš (akumulatori neko nebaro - nav jāuzlādē),

• zema akumulatora jauda, ​​kad viņi nevar tikt galā ar slodzi, un daļa enerģijas patērētājiem nāk no saules moduļiem.

Pilnīgu akumulatora uzlādi veic MRPT kontrolieris, kurš skenē punktu ar saules baterijas maksimālo atgriešanās jaudu (sk. Kā tiek sakārtoti un darbojas saules paneļi?) Šis ir visuzticamākais, bet dārgais dizains. Citus modeļus, jo īpaši ieslēgšanas / izslēgšanas modeļus, var aizstāt ar strāvas diodi.

Viņš neļaus baterijām plūst no baterijām uz saules baterijām tumsā, neļaus tām izlādēties. Izmantojot šo metodi, nav ieteicams ilgstoši atstāt saules spēkstaciju bez slodzes: baterijas tiks uzlādētas bez jebkādiem ierobežojumiem, un mums ir jānodrošina līdzsvars starp lādēšanu un enerģijas patēriņu. Šajā gadījumā daļu saules baterijas ir iespējams izslēgt no darba vai papildus pārslēgt pastāvīgu slodzi: ventilāciju, apkuri, lampas ...

Diodes lietošana ar kontroliera noraidīšanu samazina ķēdes izmaksas, taču prasa rūpīgāku uzraudzību un manuālu darba pielāgošanu.

Noslēgumā pievērsiet uzmanību vissvarīgākajai lietai, veidojot dizainu: visi mājas saules enerģijas shēmas elementi darbojas kompleksā, tāpēc tiem jābūt labi izvēlētiem un līdzsvarotiem savā starpā un patērētājiem.

Šajos rakstos tiks apskatīta mājas saules enerģijas elektrostaciju kontrolleru, invertoru un bateriju ierīce un darbības princips.

Skatīt arī: Saules baterijas: kā uzņemt, darbināt un atjaunot plāksnes (desulfāts)