Klíčové součásti solárního energetického systému mimo síť

Slunečné dny jsou dobré nejen pro vaše opálení: využitím solární energie můžete snížit svůj účet za elektřinu a poskytnout si flexibilitu, abyste zůstali připojeni, i když jste mimo síť.

Navzdory tomu, jak děsivě vypadá solární energie, s určitými základními znalostmi o tom, co různé komponenty dělají a jak bezpečně nastavit systém, může být vypnutí sítě hračkou!

Bezpečnost především

Při stavbě solárního pole budete pracovat s velmi vysokým napětím a je nezbytné dodržovat správné bezpečnostní pokyny. Zde jsou čtyři základní bezpečnostní pravidla, která je třeba dodržovat:

1. Vždy používejte silnější drát, než si sami spočítáte, že potřebujete.
2. Vždy zapojte pojistky do obvodu, zejména mezi panely a bateriovou bankou.
3. Vždy používejte regulátor nabíjení, který zvládne obrovský výkon vašich solárních panelů.
4. Pokud se necítíte dobře při práci s vysokým napětím, vždy si najměte odborníka.

Základy

Komponenty elektrického systému mimo síť lze rozdělit do čtyř kategorií: zdroje, úložiště, připojení a zátěže.

Zdroje: Ty jsou zdrojem elektřiny – v našem případě samotné solární panely.

Úložný prostor: Tyto komponenty uchovávají elektřinu pro pozdější použití. Solární systémy využívají skupinu baterií s hlubokým cyklem zapojených do série, známých jako bateriová banka.

připojení: Ty se skládají z částí, které spojují systém dohromady, jako jsou dráty, regulátory nabíjení a pojistky. Z hlediska bezpečnosti jsou spoje oblastí, která s největší pravděpodobností způsobí problém na silnici, pokud nebudou přijata náležitá opatření.

Načtení: To jsou konečný cíl; každé zařízení, které využívá elektřinu, je zátěž. To zahrnuje střídače pro naše 120V spotřebiče, stejně jako jakékoliv 12V spotřebiče, které můžeme používat.

Výroba energie pomocí solárních panelů

Solární panely fungují tak, že přeměňují energii ze slunce na použitelnou stejnosměrnou (stejnosměrnou) elektřinu. Tento DC je pak uložen v bateriích a používán k napájení našich zařízení.

Když se sluneční paprsky setkají s fotovoltaickými prvky solárních panelů, energie se přenese na elektrony uvnitř. Tyto excitované elektrony se pak pohybují kolem obvodu solárního panelu, od záporných po kladné konce, nabíjejí naše baterie a udržují světla rozsvícená.

Solární panely se obecně dodávají ve dvou variantách, založených na molekulárním složení jejich fotovoltaických prvků: černá monokrystalická a modrá polykrystalická.

V širokém zdvihu jsou Mono panely účinnější a dražší. Poly panely mohou být dobrou volbou pro rozpočet; může se však stát, že budete potřebovat více panelů Poly, aby bylo dosaženo stejného výstupního výkonu generovaného menším počtem panelů Mono. Pokud pracujete s omezeným prostorem, například na karavanu, jsou Mono panely správnou volbou.

Příbuzný: Úžasné solární zařízení, které by měl používat každý dům

Ukládání energie pomocí bateriové banky

Existuje mnoho, mnoho různých typů baterií; tolik, že výběr těch dokonalých pro vaši bateriovou banku může být trochu skličující. Chcete-li věci trochu zjednodušit, mějte při výběru baterií na paměti tato dvě pravidla:

1. Vždy používejte baterie s hlubokým cyklem – jsou navrženy tak, aby se trvale vybíjely a udržely si svůj výkon. Používání baterií s mělkým cyklem, jako jsou autobaterie, bude mít za následek zkrácení životnosti vaší baterie.
2. Baterie s hlubokým cyklem mohou být obecně vybity pouze na polovinu jejich plné kapacity, než je třeba je znovu nabít. Při zvažování potřeb baterie se podívejte na svou denní spotřebu energie a vynásobte ji dvěma.

Kromě těchto dvou zlatých pravidel je volba, které baterie použít, omezena na rozpočet více než cokoli jiného. Konkrétně, pokud byste raději zaplatili více předem za účinnější baterii s lithiovou baterií s delší životností, nebo se zprovoznili za méně peněz s baterií s olověnými bateriemi.

Navazování spojení

Před sestavením některého z dílů musíme znát správnou tloušťku drátu, proud pojistek a maximální výkon našeho regulátoru nabíjení. Nepochodili byste průvod po novém mostě, aniž byste zjistili, jakou váhu unese; stejný koncept zde.

Bezpečná tloušťka drátu závisí na tom, kolik proudu jím bude protékat v daném čase, a také na skutečné potřebné délce drátu. Příliš tenký a drát by se mohl roztavit a způsobit elektrický požár.

Chcete-li vypočítat správnou tloušťku nebo tloušťku drátu, který se má použít, použijte výchozí kalkulátor tloušťky drátu a poté zvyšte tloušťku o jednu nebo dvě. Všimněte si, že měřidla drátů jsou pozpátku: větší měřidla používají menší čísla a naopak. Pokud tedy vypočítáte bezpečné měřidlo 10, použijte 8 gauge drát.

Zjištění bezpečného proudu pojistky je mnohem jednodušší než výpočet bezpečného průřezu vodiče. Jednoduše vydělte maximální výkon (P) ve wattech obvodu napětím (V) procházejícím obvodem, abyste získali proud (I) v ampérech. Toto je základní rovnice ve fyzice, známá jako Ohmův zákon:

Regulátory nabíjení regulují rychlost nabíjení přicházející do vaší baterie ze solárních panelů, aby byl zajištěn bezpečný provoz. Tyto jednotky budou mít maximální příkon uvedený na nich. Pokud používáte 400W solární pole, budete potřebovat alespoň 400W minimální jmenovitý výkon pro váš regulátor nabíjení.

Příbuzný: Jsou přepěťové ochrany nutné?

Napájení vašich zařízení

Solární panely vyrábějí elektřinu ve formě 12V DC. Zatímco 12V je v pořádku pro napájení světel, nabíjení našich telefonů nebo provoz ventilátorů, vyvolává to problém: většina všeho, co používáme v našich domovech, je napájena 120V AC (střídavý proud). Poznámka: Toto síťové napětí se v některých zemích liší, proto proveďte kontrolu.

K vyřešení tohoto problému používáme invertor. Měniče fungují tak, že převádějí 12V DC na 120V AC a dodávají se ve dvou variantách, Pure Sine Wave nebo Modified Sine Wave. Téměř ve všech případech je tou správnou cestou čistý sinus, zvláště pokud používáte choulostivá elektrická zařízení, jako jsou počítače nebo herní konzole.

Příbuzný: Jaký je rozdíl mezi AC a DC a jak je můžete převést

Budování solárního energetického systému

Zdroje, úložiště, připojení a zátěže: to jsou části, které tvoří solární systém mimo síť. Při správné opatrnosti a provedení několika jednoduchých výpočtů můžete bezpečně postavit spolehlivé zdroj elektřiny, abyste snížili svůj účet za elektřinu a udrželi vás ve spojení, ať jste kdekoli jsou.

Jak vás sady pro rezidenční solární elektrárny udrží online během výpadků

Zatímco generátory na fosilní paliva jsou dobře známé, totéž neplatí pro obytné solární sady. V nabídce jsou tisíce produktů, z nichž každý má své výhody a nevýhody. Které jsou pro vás ty pravé?

Přečtěte si další

O autorovi