Energia słoneczna dla domu

Jak działają elektrownie słoneczne w domu. Wskazówki dotyczące wyboru obwodu i komponentów

Alternatywne źródła energii elektrycznej są coraz bardziej zainteresowane właścicielami domów. Przyciąga ich niski koszt wykorzystania energii słonecznej. Jednak masowe wprowadzanie urządzeń działających na podstawie strumienia światła słonecznego jest ograniczone wysokimi kosztami sprzętu oraz złożonością jego wyboru i instalacji.

W rzeczywistości montaż własnymi rękami i obsługa elektrowni słonecznej leży w gestii mistrza domu, nawet starszego studenta. Aby to zrobić:

• zapoznaj się z zasadami programu,

• określić zadania sprzętu,

• wybierz najbardziej odpowiedni sprzęt stacji,

• przeprowadzić mechaniczną instalację wszystkich elementów,

• złożyć obwód elektryczny

• sprawdź wydajność i kompetentnie działaj.

Liczne praktyczne doświadczenia pozwalają nam zalecić uniwersalny schemat rozwiązywania problemów elektrowni słonecznej w domu.

Typowy schemat domowej elektrowni z baterią słoneczną (kliknij zdjęcie, aby powiększyć):

Obejmuje:

• moduł słoneczny oparty na poszczególnych fotokomórkach,

• kontroler

• akumulatory energii elektrycznej,

• falownik.

Należy dobrze zrozumieć, że w elektrowni słonecznej rolą paneli słonecznych nie jest bezpośrednie dostarczanie energii do odbiorców elektrycznych (chociaż w niektórych sytuacjach jest to uzasadnione: zegary, kalkulatory i podobne urządzenia), ale zapewnienie ładunku za działające baterie obwodu, który:

• odbierać energię elektryczną z modułów słonecznych,

• gromadzić i przekazywać konsumentom.

Pytanie o utworzenie stacji domowej należy rozpocząć od określenia jej obciążenia. Aby to zrobić, musimy przeanalizować wszystkich konsumentów, którzy będą pracować z energii słonecznej. Są one podzielone na dwie główne klasy:

• urządzenia działające na 220 V AC,

• sprzęt elektroniczny i komputerowy, działający przy napięciu stałym 12/24 V.

Silniki elektryczne lodówek, pralek, odkurzaczy i innych urządzeń działają wyłącznie z sieci ~ 220 V / 50 Hz. Będą musiały być połączone za pomocą urządzenia, które tworzy sinusoidalne harmoniczne o niezbędnych charakterystykach ze stałej mocy baterii. To urządzenie nazywa się falownikiem.

Jak to działa i jak wybrać go dla niektórych obciążeń jest tematem osobnego artykułu. A teraz ważne jest, aby zrozumieć, że moc wyjściowa wybranego falownika musi zapewniać niezawodne działanie wszystkich podłączonych do niego konsumentów, a nawet mieć niewielki margines.

Aby zaoszczędzić, alternatywne działanie odbiorników prądu przemiennego jest całkiem do przyjęcia. Zgadzam się, że czasami nie jest konieczne włączenie odkurzacza do prania w celu podgrzania wody podczas pracy pralki. Mądrze jest poczekać, aż pranie się zakończy, a następnie wziąć odkurzacz. To znacznie zmniejszy obciążenie falownika.

Przejście do korzystania z elektrowni słonecznej w domu należy połączyć z wymianą urządzeń sieci oświetleniowej. Nie ma sensu wydawać energii falownika na ogrzewanie żarówek lamp żarowych. Należy je natychmiast porzucić, aw skrajnych przypadkach przejść na lampy energooszczędne działające na napięcie = 24 / 12V.

Pozwoli to zaoszczędzić od niepotrzebnego marnowania energii, ponieważ podobnie jak reszta sprzętu elektronicznego i komputerowego można zasilać bezpośrednio ze stałego napięcia akumulatorów.

Zobacz, co się stanie: na przykład obwód elektroniczny laptopa jest zasilany z baterii = 12V.

Aby go naładować, stosuje się zasilacz, który przekształca napięcie przemienne ~ 220 V / 50 Hz na wartość = 19 V.

Dla tego laptopa wystarczy 12 woltów. Co więcej, ogólnie możliwe jest wyjęcie z niego baterii i podawanie bezpośrednio z baterii akumulatorów (baterii). Dzięki tej metodzie uzyskuje się około 40% oszczędności energii w porównaniu z metodą podwójnej konwersji przez falownik, a następnie zasilacz.

Po co dodatkowo obciążać stworzony projekt niepotrzebnymi urządzeniami, bezsensownie ogrzewając otaczające powietrze złożonymi urządzeniami elektronicznymi? Schemat zasilania każdego asystenta gospodarstwa domowego musi być dobrze przemyślany i w podobny sposób, aby uprościć jego zasilanie. Będzie to wymagało bardzo niewielkich kosztów:

• kawałki drutu

• standardowe adaptery.

Podsumowując tę ​​pracę, obliczenie wymaganej mocy wyjściowej falownika nie będzie trudne, a na jej podstawie można już wybrać odpowiedni model do zakupu.

Teraz nadszedł czas, aby zdecydować o akumulatorach do domowej elektrowni słonecznej. Zasady ich wyboru i główne cechy nie są tutaj brane pod uwagę - jest to obszerny osobny temat, który zostanie szczegółowo omówiony w innym artykule.

A teraz skupimy się na tym, że akumulatory te powinny niezawodnie zasilać obie grupy konsumentów, co krótko zbadaliśmy. Również tutaj należy przestrzegać kolejności działania urządzeń i mieć jakąś rezerwę.

Decydując się na zadanie baterii (ich pojemność i całkowite napięcie wyjściowe), możesz wybrać moduły słoneczne. Ich nowoczesna produkcja wytwarza duży asortyment z różnymi metodami produkcji. Mają różne cechy i możliwości.

Uwaga: moduły słoneczne:

• zgodnie z napięciem wyjściowym musi odpowiadać akumulatorom,

• posiadać moc zdolną do dostarczenia znamionowego prądu ładowania do pracujących akumulatorów w średnich warunkach oświetleniowych.

W tym obwodzie jest inne urządzenie: kontroler. Pracuje jako pośrednik między panelami słonecznymi a akumulatorami, regulując proces ładowania.

Rozważ uproszczony schemat połączeń dla elektrowni słonecznej działającej bez sterowników. Odbywa się to w celu jasnego zrozumienia jego celu.

Uproszczony schemat elektrowni domowej z baterią słoneczną (kliknij zdjęcie, aby powiększyć):

W tym obwodzie kontroler jest usuwany, a zamiast tego działa zwykła dioda. Dlaczego to zrobiłeś?

Jedynym zadaniem kontrolera jest ładowanie akumulatorów do 14–14,5 V. Robi to na różne sposoby i działa okresowo:

• o zwiększonej aktywności słonecznej,

• brak zużycia energii elektrycznej (akumulatory niczego nie zasilają - nie wymagają ładowania),

• niska pojemność baterii, gdy nie są w stanie poradzić sobie z obciążeniem, a część energii dla konsumentów pochodzi z modułów słonecznych.

Pełne naładowanie akumulatora wykonuje kontroler MRPT, który skanuje punkt przy maksymalnej mocy wyjściowej z akumulatora słonecznego (patrz Jak są ułożone i działają panele słoneczne?) Jest to najbardziej niezawodny, ale drogi projekt. Inne modele, zwłaszcza zmiany Wł. / Wył., Można zastąpić diodą mocy.

Nie pozwoli na przepływ baterii z baterii do baterii słonecznej w ciemności, zapobiegnie ich rozładowaniu. Dzięki tej metodzie nie zaleca się pozostawiania elektrowni słonecznej na długi czas bez obciążenia: akumulatory będą ładowane bez żadnych ograniczeń, a my musimy zapewnić równowagę między ładowaniem a zużyciem energii. W takim przypadku możliwe jest wyłączenie części baterii słonecznej z pracy lub przełączenie dodatkowego stałego obciążenia: wentylacja, ogrzewanie, lampy ...

Zastosowanie diody z odrzuceniem kontrolera zmniejsza koszt obwodu, ale wymaga dokładniejszego monitorowania i ręcznej regulacji pracy.

Podsumowując, zwróć uwagę na najważniejszą rzecz w tworzeniu projektu: wszystkie elementy domowego systemu energii słonecznej działają w złożonym, dlatego powinny być dobrze dobrane i zrównoważone między sobą i konsumentami.

W poniższych artykułach omówimy urządzenie i zasadę działania sterowników, falowników i akumulatorów do domowych elektrowni słonecznych.

Zobacz także: Baterie słoneczne: jak podnosić, obsługiwać i przywracać płyty (odsiarczać)