kategória: Najlepšie články » Autonómne napájanie
Počet zobrazení: 57881
Komentáre k článku: 5
Solárna energia pre domácnosť
Ako solárne elektrárne pre domácnosť. Tipy na výber obvodu a komponentov
O majiteľov domov sa čoraz viac zaujímajú alternatívne zdroje elektrickej energie. Priťahujú ich nízke náklady na využívanie slnečnej energie. Hromadné zavedenie zariadení pracujúcich zo slnečného žiarenia je však obmedzené vysokými nákladmi na zariadenie a zložitosťou jeho výberu a inštalácie.
V skutočnosti, zostaviť vlastnými rukami a prevádzkovať solárnu elektráreň je v rámci moci domáceho majstra, dokonca aj vyššieho študenta. Postupujte takto:
-
oboznámte sa so zásadami systému,
-
určiť úlohy zariadenia,
-
zvoliť najvhodnejšie vybavenie stanice,
-
vykonať mechanickú inštaláciu všetkých prvkov,
-
zostaviť elektrický obvod
-
skontrolovať výkon a správne pracovať.
Početné praktické experimenty nám umožňujú odporučiť univerzálnu schému riešenia problémov solárnej elektrárne pre domácnosť.
Typická schéma domácej elektrárne so solárnou batériou (kliknutím na obrázok zväčšíte):
Zahŕňa:
-
solárny modul založený na jednotlivých fotočlánkoch,
-
regulátor,
-
akumulátory elektrickej energie,
-
striedač.
Malo by byť zrejmé, že v solárnej elektrárni nie je úloha solárnych panelov v priamom napájaní elektrických spotrebiteľov (hoci v určitých situáciách je to opodstatnené: hodinky, kalkulačky a podobné zariadenia), ale pri poskytovaní poplatkov za pracovné batérie obvodu, ktoré:
-
prijímať elektrinu zo solárnych modulov,
-
nahromadia sa a odovzdajú spotrebiteľom.
Otázka vytvorenia bytovej stanice by sa mala začať stanovením jej zaťaženia. Aby sme to dosiahli, musíme analyzovať všetkých spotrebiteľov, ktorí budú pracovať zo slnečnej energie. Sú rozdelené do dvoch hlavných tried:
-
zariadenia pracujúce na AC 220 V,
-
elektronické a počítačové zariadenia pracujúce pri jednosmernom napätí 12/24V.
Elektromotory chladničiek, práčok, vysávačov a iných zariadení pracujú iba zo siete ~ 220 V / 50 Hz. Musia byť spojené pomocou zariadenia, ktoré vytvára sínusové harmonické harmonické s potrebnými charakteristikami z konštantnej energie batérií. Toto zariadenie sa nazýva invertor.
Ako to funguje a ako ho vybrať pre určité zaťaženia, je témou samostatného článku. A teraz je dôležité pochopiť, že výstupný výkon zvoleného invertora musí zabezpečovať spoľahlivú prevádzku všetkých pripojených spotrebičov a dokonca mať malú rezervu.
Aby sa ušetrila, je striedavá prevádzka striedavého prúdu celkom prijateľná. Dohodnite sa na tom, že niekedy nie je potrebné zapnúť vysávač na zahrievanie vody, keď je práčka v prevádzke. Je rozumné počkať, kým sa pranie dokončí, a potom zobrať vysávač. Tým sa výrazne zníži zaťaženie meniča.
Prechod na používanie solárnej elektrárne v dome by sa mal kombinovať s výmenou zariadení na osvetlenie siete. Nemá zmysel míňať energiu meniča na zahrievanie vlákien žiaroviek. Mali by byť okamžite opustené alebo v extrémnych prípadoch by mali prejsť na energeticky úsporné žiarovky, ktoré pracujú na napätí = 24 / 12V.
To vám ušetrí plytvanie energiou, pretože rovnako ako ostatné elektronické a počítačové zariadenia môžu byť napájané priamo z konštantného napätia akumulátorov.
Pozrite sa, čo sa stane: Napríklad elektronický obvod prenosného počítača je napájaný batériou = 12V.
Na jeho dobitie sa používa napájací zdroj, ktorý prevádza striedavé napätie ~ 220 V / 50 Hz na hodnotu = 19 V.
Na tento laptop stačí 12 voltov. Navyše je vo všeobecnosti možné z neho vybrať batériu a priamo z nej ukladať batérie (batériu). Pri tejto metóde sa v porovnaní so spôsobom dvojitej konverzie meničom a potom zdrojom energie vytvorí asi 40% úspory energie.
Prečo dodatočne načítať vytvorený dizajn zbytočnými zariadeniami, nezmyselne ohrievať okolitý vzduch zložitými elektronickými zariadeniami? Schéma výkonu každého asistenta domácnosti musí byť dobre premyslená a podobným spôsobom, aby sa zjednodušila dodávka energie. Vyžaduje si to veľmi malé náklady:
-
kúsky drôtu
-
štandardné adaptéry.
Na záver tejto práce nebude ťažké vypočítať požadovaný výstupný výkon meniča a z toho už je možné vybrať vhodný model na kúpu.
Teraz je čas rozhodnúť sa o akumulátoroch pre domácu solárnu elektráreň. Pravidlá ich výberu a hlavné charakteristiky sa tu nezohľadňujú - jedná sa o objemnú samostatnú tému, ktorá bude podrobnejšie rozobraná v ďalšom článku.
Teraz sa zameriame na skutočnosť, že tieto batérie by mali spoľahlivo napájať obe skupiny spotrebiteľov, ktoré sme stručne preskúmali. Aj tu by sa mal dodržať postup obsluhy zariadení a mala by existovať určitá rezerva.
Po rozhodnutí o úlohe batérií (ich kapacita a celkové výstupné napätie) si môžete vybrať solárne moduly. Ich moderná výroba vytvára široký sortiment s rôznymi výrobnými metódami. Majú rôzne vlastnosti a schopnosti.
Upozorňujeme, že solárne moduly:
-
podľa výstupného napätia musí zodpovedať akumulátorom,
-
majú energiu schopnú dodávať pracovným batériám pri strednom osvetlení menovitý nabíjací prúd.
V tomto obvode je ďalšie zariadenie: ovládač, Pracuje ako sprostredkovateľ medzi solárnymi panelmi a akumulátormi, reguluje proces nabíjania.
Zvážte zjednodušenú schému zapojenia solárnej elektrárne, ktorá pracuje bez regulátorov. Je to tak, aby ste jasne pochopili jeho účel.
Zjednodušená schéma domácej elektrárne so solárnou batériou (kliknutím na obrázok ho zväčšíte):
V tomto obvode je ovládač odstránený a namiesto toho pracuje bežná dióda. Prečo si to urobil?
Jedinou úlohou regulátora je dobíjať akumulátory až do 14–14,5 V. Robí to rôznymi spôsobmi a pravidelne:
-
so zvýšenou slnečnou aktivitou,
-
nedostatočná spotreba elektrickej energie (batérie sa vôbec nenapájajú - nemusíte sa nabíjať),
-
nízka kapacita batérie, keď nedokážu zvládnuť záťaž a časť energie pre spotrebiteľov pochádza zo solárnych modulov.
Plné nabitie batérie sa vykonáva pomocou ovládača MRPT, ktorý sníma bod maximálnym spätným výkonom solárnej batérie (pozri Ako sú solárne panely usporiadané a ako fungujú?). Toto je najspoľahlivejší, ale najdrahší dizajn. Ostatné modely, najmä vývoj zapnutia / vypnutia, môžu byť nahradené výkonovou diódou.
Nedovolí tok batérií z batérií do solárnej batérie v tme, zabráni ich vybitiu. Týmto spôsobom sa neodporúča opustiť solárnu elektráreň po dlhšiu dobu bez zaťaženia: batérie sa budú nabíjať bez akýchkoľvek obmedzení a musíme zaistiť rovnováhu medzi nabíjaním a spotrebou energie. V takom prípade je možné vyradiť časť solárnej batérie z práce alebo dodatočne prepnúť konštantné zaťaženie: vetranie, kúrenie, žiarovky ...
Použitie diódy s odmietnutím ovládača znižuje náklady na obvod, ale vyžaduje starostlivejšie monitorovanie a manuálne nastavenie práce.
Na záver treba pri vytváraní dizajnu venovať pozornosť tomu najdôležitejšiemu: všetky prvky systému domácej solárnej energie pracujú komplexne, a preto by mali byť dobre vybrané a vyvážené medzi sebou a spotrebiteľmi.
Nasledujúce články sa budú zaoberať zariadením a princípom činnosti regulátorov, meničov a batérií pre domáce solárne elektrárne.
Pozri tiež: Solárne batérie: ako vyzdvihnúť, obsluhovať a obnovovať platne
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: