Электроснабжение при помощи солнечных батарей: сборка системы своими руками
- Оборудование системы электроснабжения: ассортимент, свойства
- Схема подключения оборудования гелиостанции
- Установка солнечных панелей и вспомогательного электрического оборудования
- Пути увеличения эффективности автономного электроснабжения
Оборудование системы электроснабжения: ассортимент, характеристики
В предшествующей статье мы разглядели виды солнечных батарей. Но в системах генерации солнечной энергии эти элементы являются только первичными преобразователями. Для сотворения настоящей домашней электростанции нам пригодится таковой набор оборудования:
- контроллер заряда аккумуляторной батареи
- аккумуляторная батарея (АКБ)
- инвертор напряжения
Контроллеры заряда АКБ бывают 2-ух типов: ШИМ-контроллеры (PWM-контроллеры) и ОТММ-контроллеры (MPPT-контроллеры).
ШИМ-контроллер более обычное и поболее доступное устройство, управляющее зарядом АКБ. КПД ШИМ-контроллера обычно выше, чем у ОТММ-контроллера в силу того, что на исходном шаге зарядки он подключает аккумулятор фактически впрямую к солнечной батарее без преобразования генерируемого напряжения. ОТММ-контроллеры советуют использовать с модулями с необычным выходным напряжением от 28 В и выше.
Экономически оправданным внедрение ОТММ-контроллеров будет в системах генерации номинальной мощностью более 400 Вт. Очередное основание для использования такового контроллера — проектирование солнечной станции для круглогодичной выработки электроэнергии. В облачные зимние деньки при зарядке аккумов ОТММ-контроллер проявит себя с наилучшей стороны.
Аккумулятор в системе солнечного электроснабжения играет роль буфера, накапливающего электронную энергию.
В отличие от всего остального оборудования гелиостанции аккумулятор является расходным элементом. Потому чем подольше он проработает без подмены, тем меньше будет срок окупаемости обретенных вами компонент. Чтоб АКБ прослужила длительно, необходимо трепетно подойти к его выбору. Главные характеристики АКБ, интересующие потенциального обладателя, — это:
- напряжение (Вольт, В) — в продаже есть батареи для солнечных батарей на напряжение 12, 24 и 48 В. Для маленьких домашних станций мощностью 200–300 Вт полностью подходят АКБ на 12 В;
- электронная емкость (Ампер⋅час, А⋅ч) — охарактеризовывает количество электроэнергии, которую можно аккумулировать. Соответственно, чем больше этот параметр, тем больше электросистема может проработать в автономном режиме (в облачную погоду либо в черное время суток);
- уровень саморазряда (% от номинальной емкости) — чем ниже этот параметр, тем лучше АКБ.
Инвертор напряжения предназначен для преобразования неизменного напряжения аккума в переменное напряжение сети 220 В, питающей бытовую нагрузку.
На рынке есть большой ассортимент инверторов, владеющих различными функциями. Посреди важнейших характеристик необходимо подчеркнуть последующие:
- мощность инвертора;
- напряжение первичной цепи (напряжение подключаемого аккума);
- наличие интегрированных защит (от перегрузки, от переполюсовки аккума, от недлинного замыкания в нагрузке, от лишнего разряда аккума);
- синусоидальность выходного напряжения (принципно, если в подключаемой нагрузке есть движки, к примеру, стиральные машины, холодильники, циркуляционные насосы, вентиляторы и т. п.).
Следует также отметить, что лишнее количество функций приводит только к удорожанию устройства и усложнению его опции и эксплуатации.
Схема подключения оборудования гелиостанции
Сборка схемы солнечной электростанции довольно ординарна. Ниже будет приведена последовательность подключений, проиллюстрированная фото. Для сборки обычной системы употребляется солнечная панель с поликристаллическими элементами, контроллер заряда и аккумулятор. Сборку начинаем с подключения кабеля к солнечной батарее.
Для батарей, которые идут в комплекте с кабелем, этот шаг не требуется. К выходным клеммам контроллера подключаем АКБ. Дальше провода, идущие от панели, нужно присоединить к входным клеммам контроллера заряда.
Все присоединения выполняются по принципу «+» к «+», а «-» к «-». На входные клеммы инвертора подаем питание от аккума. После включения контроллера заряда и инвертора мы лицезреем, что генерируемое солнечной панелью электричество начинает зарядку аккума.
Для того чтоб найти полярность выводов солнечной батареи, довольно замерить напряжение на клеммах при помощи мультиметра. Если около показаний величины напряжения стоит символ «минус», то положение темного щупа соответствует плюсовой клемме (проверьте корректность подключения щупов перед измерением). Если символ «минус» отсутствует, то положение темного щупа соответствует отрицательной клемме батареи.
Монтаж солнечных панелей и вспомогательного электрооборудования
Установка электрического оборудования гелиостанции делается медным проводом. Сечение медного провода для одной панели стоит выбирать более 2,5 мм2. Это обосновано тем, что обычная плотность тока в медном проводнике 5 ампер на 1 мм2. Другими словами при сечении 2,5 мм2 допустимый ток будет составлять 12,5 А.
При всем этом ток недлинного замыкания панели RZMP-130-T мощностью 145 Вт составляет всего 8,5 А. При объединении нескольких панелей с параллельным подключением сечение общего выходного кабеля должно подбираться исходя из наибольшего суммарного тока всех панелей по вышеперечисленной концепции (5 А на 1 мм2).
В продаже есть различные кабели для подключения солнечных батарей. Их отличительная особенность в том, что наружняя изоляция кабеля подверглась специальной обработке и имеет завышенную стойкость к уф-излучению. Брать такие кабели необязательно. Солнечные батареи можно подключить кабелем с обыкновенной ПВХ-изоляцией, но проложить его в гофрированном рукаве, который предназначен для прокладки наружной проводки. Таковой вариант обойдется на 30–40% дешевле.
Контроллер заряда АКБ и инвертор нужно расположить в сухом помещении с комнатной температурой, к примеру, в кладовой либо прихожей. Располагать это оборудование вне помещения нецелесообразно, потому что электрические узлы аппаратуры не должны подвергаться значимым колебаниям температуры и влажности. Саму аккумуляторную батарею можно расположить совместно с электроникой.
Если вы решили использовать кислотные либо щелочные батареи, то следует их расположить в отлично проветриваемом нежилом помещении, потому что при их эксплуатации выделяются вредные для здоровья испарения электролита. Не считая того, в помещении с аккумами не должно быть источников искровой и огневой угрозы, потому что выделяющиеся кислород и водород в плохо открытых помещениях могут образовать взрывоопасную смесь.
Солнечная панель может устанавливаться 2-мя методами:
- недвижная установка подразумевает стационарное размещение панелей на крыше дома либо на кронштейне, закрепленном на стенке либо фундаменте. При всем этом панели должны быть ориентированы на юг, горизонтальный наклон панелей должен составлять угол, равный широте местности плюс 15°. Широту вашего местоположения можно найти, к примеру, по свидетельствам GPS-навигатора либо в сервисе Гугл Maps;
- подвижная установка панелей делается на траверсу, которая способна поворачиваться азимутально (в направлении движения солнца вдоль горизонта) и зенитально, наклоняя панели для того, чтоб солнечные лучи падали на их перпендикулярно. Такая система установки позволяет прирастить КПД применяемых солнечных батарей, но просит дополнительных осязаемых денежных издержек на конструкцию траверсы, приводные движки и систему для их управления.
Пути повышения эффективности автономного электроснабжения
Для увеличения эффективности солнечной электростанции можно идти 2-мя способами: наращивать количество генерируемой электроэнергии с одной стороны и уменьшать её потребление с другой. Пути для роста генерируемой электроэнергии могут быть последующие:
- установка солнечных батарей на подвижную траверсу либо на механизм управления зенитальным наклоном (полумера, но тоже довольно действенная, в главном для монокристаллических панелей);
- внедрение высококачественных аккумов с малым процентом саморазряда и долгим сроком службы без значимого понижения емкости;
- постоянное техническое сервис системы: очистка панелей от пыли и снега, сервис разъемных и клеммных соединений с целью уменьшения контактных сопротивлений и, как следствие, утрат мощности.
Со стороны нагрузки энергоэффективность может быть увеличена последующим образом:
- выделение цепи низковольтного питания впрямую от аккума, к примеру, для подключения светодиодного освещения. Это дозволит избежать двойного преобразования энергии в инверторе;
- отключение инвертора при выключении нагрузки на его выходе, потому что инвертор, работающий вхолостую, все равно потребляет маленькое количество энергии;
- установка вместе с освещением датчиков движения с таймером, чтоб исключить обидное расходование электроэнергии из-за того, что просто запамятовали выключить лампу в прихожей.
Органайзер для хранения Berossi, 11х7х16 см, цвет зеленый
Органайзер для хранения Berossi сделан из пластика и имеет размер 11,3 × 15,92 × 7 см. Изделие объемом 0,74 л выдерживает нагрузку до 1 кг. Прямоугольная форма, плоская крышка и скругленные углы позволяют комфортно расположить органайзеры на полках либо стеллажах в несколько ярусов.
Приятный зелёный цвет поможет выдержать тему интерьера. Изделие чистится теплой водой с мылом. Гарантия от производителя — 1 год.