Слънчева енергия за дома

Как се правят слънчеви централи за дома. Съвети за избор на схема и компоненти

Алтернативните източници на електроенергия се интересуват все повече от собствениците на жилища. Те са привлечени от ниските разходи за използване на слънчева енергия. Но масовото въвеждане на устройства, работещи от слънчевия светлинен поток, се ограничава от високата цена на оборудването и сложността на неговия избор и монтаж.

Всъщност да сглобявате със собствените си ръце и да работите със слънчева електроцентрала е в рамките на силата на домашен майстор, дори и старши ученик. За да направите това:

• запознайте се с принципите на схемата,

• определят задачите на оборудването,

• изберете най-подходящото оборудване за гарата,

• извършват механична инсталация на всички елементи,

• сглобете електрическа верига

• проверете работата и компетентно оперирайте.

Множество практически експерименти ни позволяват да препоръчаме универсална схема за решаване на проблемите на слънчевата електроцентрала за дома.

Типична схема на домашна централа със слънчева батерия (кликнете върху снимката за уголемяване):

Тя включва:

• слънчев модул, базиран на отделни фотоклетки,

• контролер,

• батерии за съхранение на електрическа енергия,

• инвертор.

Трябва да се разбере добре, че в соларната централа ролята на слънчевите панели не е в прякото захранване на електрическите консуматори (въпреки че в определени ситуации това е оправдано: часовници, калкулатори и подобни устройства), а в осигуряването на заряд за работещи батерии на верига, която:

• получавате електричество от слънчеви модули,

• натрупват го и го предават на потребителите.

Въпросът за създаването на домашна станция трябва да започне с определяне на нейното натоварване. За целта трябва да анализираме всички потребители, които ще работят от енергията на слънцето. Те са разделени на два основни класа:

• устройства, работещи на променлив ток 220 V,

• електронно и компютърно оборудване, работещо от постоянен ток от 12 / 24V.

Електродвигателите на хладилници, перални, прахосмукачки и други устройства работят само от мрежата ~ 220V / 50Hz. Те ще трябва да бъдат свързани чрез устройство, което формира синусоидални хармоници с необходимите характеристики от постоянното захранване на батериите. Това устройство се нарича инвертор.

Как работи и как да го изберете за определени товари е тема на отделна статия. И сега е важно да се разбере, че изходната мощност на избрания инвертор трябва да гарантира надеждната работа на всички консуматори, свързани към него, и дори да има малък запас.

За да се спести, алтернативната работа на консуматори с променлив ток е напълно приемлива. Съгласете се, че понякога не е необходимо да включите прахосмукачката за пране, за да загреете водата, докато пералнята работи. Разумно е да изчакате, докато се измие, и след това вземете прахосмукачка. Това значително ще намали натоварването на инвертора.

Преходът към използването на слънчева електроцентрала в къщата трябва да се комбинира с подмяна на устройства за осветление на мрежата. Няма смисъл да изразходвате енергията на инвертора за отопление на нишките на лампи с нажежаема жичка. Те трябва незабавно да бъдат изоставени или в крайни случаи да преминат към енергоспестяващи лампи, работещи на напрежение = 24 / 12V.

Това ще ви спести от ненужна загуба на енергия, тъй като те, както останалата част от електронното и компютърното оборудване, могат да се захранват директно от постоянното напрежение на акумулаторните батерии.

Вижте какво се случва: електронната верига например на лаптоп се захранва от захранване на батерията = 12V.

За да го презаредите, се използва захранване, което преобразува променливо напрежение от ~ 220V / 50Hz в стойност от = 19V.

12 волта са достатъчни за този лаптоп. Освен това по принцип е възможно да извадите батерията от нея и да я захранвате директно от акумулаторните батерии (батерията). С този метод се създава около 40% икономия на енергия в сравнение с метода на двойно преобразуване от инвертор и след това захранващ блок.

Защо допълнително да зареждате създадения дизайн с ненужни устройства, безсмислено да затопляте околния въздух със сложни електронни устройства? Схемата за захранване на всеки домакински помощник трябва да бъде добре обмислена и по подобен начин, за да се опрости захранването му. Това ще изисква много малко разходи:

• парчета тел

• стандартни адаптери.

В заключение на такава работа няма да е трудно да се изчисли необходимата изходна мощност на инвертора и от нея вече е възможно да изберете подходящия модел за закупуване.

Сега е време да вземете решение за батерии за съхранение на домашната ви соларна централа. Тук не се разглеждат правилата по техния избор и основните характеристики - това е обемна отделна тема, която ще бъде разгледана подробно в друга статия.

И сега ще се съсредоточим върху факта, че тези батерии трябва надеждно да захранват и двете групи потребители, което разгледахме накратко. И тук трябва да се спазва реда на работа на устройствата и да има някакъв резерв.

Като решите задачата на батериите (техния капацитет и общото изходно напрежение), можете да изберете соларните модули. Модерното им производство произвежда голям асортимент с различни методи на производство. Те имат различни характеристики и възможности.

Моля, обърнете внимание, че слънчевите модули:

• според изходното напрежение трябва да съответства на акумулаторните батерии,

• притежават мощност, способна да доставя номинален ток за зареждане на работещи батерии при условия на средно осветление.

В тази схема има още едно устройство: контролера, Той работи като посредник между слънчевите панели и акумулаторните батерии, като регулира процеса на зареждане.

Помислете за опростена схема на свързване на соларна електроцентрала, работеща без контролери. Това се прави, за да имате ясно разбиране за целта му.

Опростена схема на домашна електроцентрала със слънчева батерия (кликнете върху снимката, за да я увеличите):

В тази схема контролерът се отстранява и вместо него работи обикновен диод. Защо направи това?

Единствената задача на контролера е да презарежда акумулаторни батерии до 14–14,5 V. Той прави това по различни начини и работи периодично:

• с повишена слънчева активност,

• липса на консумация на електроенергия (батериите не захранват нищо - не се нуждаят от зареждане),

• нисък капацитет на батерията, когато те не могат да се справят с натоварването и част от енергията за потребителите идва от соларни модули.

Пълното зареждане на батерията се осъществява от MRPT контролера, който сканира точката с максималната възвръщаема мощност на слънчевата батерия (виж Как са подредени и работят слънчевите панели?). Това е най-надеждният, но скъп дизайн. Други модели, особено разработките за включване / изключване, могат да бъдат заменени с мощност диод.

Той няма да позволи потока на батериите от батериите към слънчевата батерия в тъмното, предотвратява тяхното разреждане. При този метод не се препоръчва да оставяте слънчевата електроцентрала без натоварване за дълго време: батериите ще се презареждат без ограничения и трябва да осигурим баланс между заряд и консумация на енергия. В този случай е възможно да изключите част от слънчевата батерия от работа или да превключите допълнително постоянно натоварване: вентилация, отопление, лампи ...

Използването на диод с отхвърляне на контролера намалява цената на веригата, но изисква по-внимателно наблюдение и ръчни настройки на работата.

В заключение обърнете внимание на най-важното нещо при създаването на дизайна: всички елементи на схемата за домашна слънчева енергия работят в комплекс и затова трябва да бъдат добре подбрани и балансирани между себе си и потребителите.

Следващите статии ще обсъдят устройството и принципа на работа на контролери, инвертори и батерии за домашни слънчеви централи.

Вижте също: Слънчеви батерии: как да вземете, управлявате и възстановите плочите (десулфат)