Εάν θέλετε να δοκιμάσετε τις δυνάμεις σας στην ηλιακή ενέργεια DIY, ένα μικρό σύστημα εκτός δικτύου είναι ασφαλέστερο και ευκολότερο στην εγκατάσταση από μια πλήρη ταράτσαηλιακό σύστημα.Στα περισσότερα μέρη, η εγκατάσταση και η σύνδεση ενός ηλιακού συστήματος στο δίκτυο απαιτεί επαγγελματικές άδειες ή πιστοποιήσεις.Και, όπως καλύψαμε στο προηγούμενο άρθρο μας, πολλές πολιτείες περιορίζουν τους κατοίκους από τη σύνδεση ενός συστήματος DIY στο ηλεκτρικό δίκτυο.Αλλά η κατασκευή ενός μικρού συστήματος εκτός δικτύου μπορεί να είναι εκπληκτικά απλή.Το μόνο που χρειάζεστε είναι μερικοί απλοί υπολογισμοί και βασική ηλεκτρική τεχνογνωσία.
Ας δούμε πώς να σχεδιάσουμε, να σχεδιάσουμε και να εγκαταστήσουμε ένα ηλιακό σύστημα εκτός δικτύου.
Εξοπλισμός και εργαλεία που χρειάζονται για ένα ηλιακό σύστημα DIY
Πριν μιλήσουμε για την εγκατάσταση, εδώ είναι μια λίστα με τον εξοπλισμό και τα εργαλεία που θα χρειαστείτε:
- Ηλιακούς συλλέκτες:Το πρώτο και προφανές αντικείμενο που θα χρειαστείτε είναι ένα ηλιακό πάνελ.Τα πάνελ είναι το μέρος του συστήματος που παράγει ενέργεια.
- Αντιστροφέας: Ένας μετατροπέας μετατρέπει το συνεχές ρεύμα (DC) από τα πάνελ σε χρησιμοποιήσιμο, εναλλασσόμενο ρεύμα (AC).Οι περισσότερες σύγχρονες συσκευές λειτουργούν με τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος, εκτός εάν επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε ένα σύνολο συσκευών DC για το σύστημά σας.
- Μπαταρία:Μια μπαταρία αποθηκεύει την υπερβολική ισχύ κατά τη διάρκεια της ημέρας και την παρέχει κατά τη διάρκεια της νύχτας — μια σημαντική εργασία δεδομένου ότι τα ηλιακά πάνελ σταματούν να λειτουργούν μετά τη δύση του ηλίου.
- Ελεγκτής φόρτισης:Ένας ελεγκτής φόρτισης βελτιώνει την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια της φόρτισης της μπαταρίας.
- Καλωδίωση:Απαιτείται ένα σύνολο καλωδίων για τη σύνδεση όλων των στοιχείων του συστήματος.
- Ράφια τοποθέτησης:Αν και προαιρετικά, οι βάσεις στήριξης είναι χρήσιμες για την τοποθέτηση των ηλιακών συλλεκτών σε βέλτιστη γωνία για παραγωγή ενέργειας.
- Διάφορα αντικείμενα:Εκτός από τα βασικά στοιχεία που αναφέρονται παραπάνω, μπορεί να χρειαστείτε τα ακόλουθα στοιχεία για να ολοκληρώσετε το σύστημα:
Ασφάλειες/διακόπτες
Υποδοχές (σημειώστε ότι πολλά σύγχρονα εξαρτήματα συνοδεύονται από ενσωματωμένους συνδέσμους)
Δεσμοί καλωδίων
Συσκευή μέτρησης (προαιρετικό)
Προεξοχές ακροδεκτών
- Εργαλεία:Θα χρειαστείτε επίσης μερικά εύχρηστα εργαλεία για την εγκατάσταση του συστήματος.
Απογυμνωτής συρμάτων
Εργαλείο πτύχωσης
Πένσα
Κατσαβίδι
Γαλλικά κλειδιά
Πώς να σχεδιάσετε ένα ηλιακό σύστημα ενέργειας
Ο σχεδιασμός ενός συστήματος ηλιακής ενέργειας σημαίνει τον προσδιορισμό του μεγέθους του συστήματος που χρειάζεστε.Αυτό το μέγεθος εξαρτάται κυρίως από τη συνολική απαίτηση ηλεκτρικής ενέργειας όλων των συσκευών που θα τροφοδοτήσει το σύστημα.
Για να το κάνετε αυτό, αναφέρετε όλες τις συσκευές σας και την ισχύ (ωριαία) και την κατανάλωση ενέργειας (ημερήσια).Η ονομαστική ισχύς κάθε συσκευής δίνεται σε watt (W) και συχνά σημειώνεται στη συσκευή.Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ηλεκτρονικά εργαλεία για να μάθετε την κατανάλωση ενέργειας των συσκευών σας.
Υπολογίστε την κατανάλωση ενέργειας πολλαπλασιάζοντας την κατανάλωση ενέργειας με τις ώρες χρήσης.Αφού μάθετε την ονομαστική ισχύ όλων των συσκευών που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε με ηλιακή ενέργεια, φτιάξτε έναν πίνακα με τις τιμές ισχύος και ενέργειας.
Το μέγεθος τουΗλιακούς συλλέκτες
Για να διαστασιολογήσετε τους ηλιακούς σας συλλέκτες, ξεκινήστε ανακαλύπτοντας τις μέσες ώρες ηλιακού φωτός στην τοποθεσία σας.Μπορείτε να βρείτε τις καθημερινές ώρες ηλιακού φωτός για οποιαδήποτε τοποθεσία από μία από τις πολλές πηγές στο διαδίκτυο.Μόλις έχετε αυτόν τον αριθμό, παρακάτω είναι ο απλός υπολογισμός για να μάθετε το μέγεθος του ηλιακού πάνελ.
Συνολική ενέργεια που απαιτείται (Wh) ÷ ημερήσιες ώρες ηλιακού φωτός (h) = μέγεθος ηλιακού πάνελ (W)
Το μέγεθος τουΜπαταρίακαι Ελεγκτής Φόρτισης
Οι περισσότερες εταιρείες προσφέρουν πλέον μπαταρίες που προσδιορίζονται σε Wh ή kWh.Για το προφίλ φορτίου στο παραπάνω παράδειγμά μας, η μπαταρία θα πρέπει να μπορεί να αποθηκεύσει τουλάχιστον 2,74 kWh.Προσθέστε κάποιο περιθώριο ασφαλείας σε αυτό και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα αξιόπιστο μέγεθος μπαταρίας 3 kWh.
Η επιλογή ενός ελεγκτή φόρτισης είναι παρόμοια.Αναζητήστε έναν ελεγκτή φόρτισης με ονομαστική τάση που ταιριάζει με την τάση του πίνακα και της μπαταρίας (π.χ. 12 V).Ελέγξτε τις προδιαγραφές του ελεγκτή για να βεβαιωθείτε ότι η τρέχουσα χωρητικότητά του είναι μεγαλύτερη από το ονομαστικό ρεύμα των ηλιακών συλλεκτών (π.χ. χρησιμοποιήστε έναν ελεγκτή 20Α για ηλιακούς συλλέκτες 11Α).
Επιλογή του μετατροπέα
Η επιλογή του μετατροπέα σας εξαρτάται από τις αξιολογήσεις της μπαταρίας και του ηλιακού σας πάνελ.Επιλέξτε έναν μετατροπέα με ονομαστική ισχύ ελαφρώς υψηλότερη από τα πάνελ σας.Στο παραπάνω παράδειγμα, έχουμε πάνελ 750 W και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε έναν μετατροπέα 1.000 W.
Στη συνέχεια, βεβαιωθείτε ότι η τάση εισόδου ΦΒ του μετατροπέα ταιριάζει με την τάση του ηλιακού πάνελ (π.χ. 36 V) και ότι η τάση εισόδου της μπαταρίας ταιριάζει με την ονομαστική τάση της μπαταρίας σας (π.χ. 12 V).
Μπορείτε να αγοράσετε έναν μετατροπέα με ενσωματωμένες θύρες και να συνδέσετε τις συσκευές σας απευθείας στον μετατροπέα, για ευκολία στη χρήση.
Επιλέγοντας τα σωστά μεγέθη καλωδίων
Για μικρά συστήματα όπως αυτό που σχεδιάζουμε, το μέγεθος του καλωδίου δεν αποτελεί μεγάλη ανησυχία.Μπορείτε να επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε ένα γενικό καλώδιο 4 mm για όλες τις συνδέσεις σας.
Για μεγαλύτερα συστήματα, τα σωστά μεγέθη καλωδίων είναι απαραίτητα για να διασφαλιστεί η ασφαλής και βέλτιστη απόδοση.Σε αυτήν την περίπτωση, φροντίστε να χρησιμοποιήσετε έναν ηλεκτρονικό οδηγό μεγέθους καλωδίου.
Εγκατάσταση του Συστήματος
Σε αυτό το σημείο, θα έχετε όλο τον εξοπλισμό σωστού μεγέθους.Αυτό σας φέρνει στο τελευταίο βήμα - την εγκατάσταση.Η εγκατάσταση ενός συστήματος ηλιακής ενέργειας δεν είναι περίπλοκη.Ο περισσότερος σύγχρονος εξοπλισμός διαθέτει έτοιμες θύρες και υποδοχές, ώστε να είναι εύκολη η σύνδεση των εξαρτημάτων.
Κατά τη σύνδεση των εξαρτημάτων, ακολουθήστε το διάγραμμα καλωδίωσης που φαίνεται παρακάτω.Αυτό θα διασφαλίσει ότι η ισχύς ρέει με τη σωστή σειρά και κατεύθυνση.
Τελικές σκέψεις
Η χρήση ηλιακής ενέργειας δεν σημαίνει ότι πρέπει να προσλάβετε μια ομάδα και να ξοδέψετε χιλιάδες.Εάν εγκαθιστάτε μια απλή, μικρή μονάδα εκτός δικτύου, μπορείτε να το κάνετε μόνοι σας με λίγα μαθηματικά και κάποιες βασικές γνώσεις ηλεκτρισμού.
Εναλλακτικά, μπορείτε επίσης να επιλέξετε ένα φορητό ηλιακό σύστημα, το οποίο χρησιμοποιεί μια συσκευή που συνδυάζει την μπαταρία, τον μετατροπέα και άλλα ηλεκτρονικά σε μια ενιαία μονάδα.Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να συνδέσετε τους ηλιακούς σας συλλέκτες σε αυτό.Αυτή η επιλογή είναι ελαφρώς πιο ακριβή, αλλά είναι και η απλούστερη.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-10-2023