Kuinka perustaa pieni verkkoon ulkoinen aurinkoenergiajärjestelmä kotiisi?

PerustaminenPieni verkkoon sijaitseva aurinkoenergiajärjestelmäantaa sinulle mahdollisuuden tuottaa omaa puhdasta sähköä, täydellinen etähytteihin, varjoihin, matkailuautoihin, veneisiin tai varmuuskopiovoimana. Vaikka monimutkaiset järjestelmät vaativat ammattilaisia, pieni järjestelmä välttämättömiin kuormituksiin on hallittavissa oleva DIY -projekti, jos noudatat artikkelista perusperiaatteita. Tässä on vaiheittainen opas:

 

Ydinperiaate:Järjestelmäsi on oltava mitoitettu oikein vastaamaan energiatarpeisiisi ja selviävät matalan auringon (kuten talvi tai pilviset päivät), paristojen käyttäminen varastointiin. Turvallisuus on ensiarvoisen tärkeää.

 

Vaihe 1: Suunnittelu ja mitoitus aGrid-aurinkoenergian ulkopuolella

1.Luettele välttämättömät kuormat ja laske päivittäiset energiatarpeet (watt -tuntia - WH):

• Tunnista kuormat:Mitä täytyy toimia? (Esimerkiksi LED -valot, puhelinlaturi, pieni jääkaappi, vesipumppu, kannettava tietokone, reititin).
• Löydäteho (W):Tarkista tarrat tai käsikirjat kunkin laitteen virrankulutuksesta (watts).
• Arvioi päivittäinen käyttöaika (tunteja):Kuinka monta tuntia päivässä kukin laite toimii?
• Laske päivittäinen energia kuormaa kohti:Wattage (W) X tuntia käytetty=watt-tuntia (WH) päivässä.
• Summa päivittäinen energia:Lisää WH: n kaikille kuormille. Tämä on sinunKriittinen päivittäinen kuorma (WH/päivä).

 

Esimerkki:

• LED -valo: 10W x 5 tuntia=50 wh
• Kannettava tietokone: 60W x 2 tuntia=120 wh
• Pieni jääkaappi (DC): 50W keskimäärin x 24 tuntia=1200 WH (Vahvista Specs!)
• Puhelinlaturi: 5W x 3 tuntia=15 wh

 

Päivittäinen kokonaiskuorma: 50 + 120 + 1200 + 15 = 1385 WH/päivä

 

 

2.Koko akkupankki:

• Autonomian päivät (DOA):Kuinka monta pilvistä päivää paristojen virtakuormitus tulisi ilman aurinkoenergiaa? Pienessä kotijärjestelmässä 2-3 päivää on yleinen.
• Vastuuvapauden syvyys (DoD):Älä koskaan tyhjennä akkuja täysin! Lead-happo (yleinen pienille järjestelmille) ei saisi mennä alle 50%: n DOD: n säännöllisesti. Litium (LIFEPO4) pystyy käsittelemään 80-90% DOD: ta, mutta maksaa enemmän.
• Järjestelmäjännite:12V on vakio pienille järjestelmille. Suuremmat järjestelmät voivat käyttää 24 V tai 48 V tehokkuutta varten.

 

Akun kapasiteetin laskenta:

• Vaadittu kapasiteetti (wh)=päivittäinen kuorma (WH) x Autonomy (DOA)
• Vaadittu akkupankin kapasiteetti (AH @ Järjestelmäjännite)=Vaadittu kapasiteetti (WH) / Järjestelmäjännite (V) / Vastuuvapauden syvyys (DoD)

 

Esimerkki (12 V: n järjestelmä, 2 DOA, 50% DOD-lyijyhappo):

• Vaadittu kapasiteetti (wh)=1385 wh x 2=2770 wh
• Akun kapasiteetti (ah)=2770 wh / 12v / 0.50 =~ 462 AH @ 12V
• *Voit käyttää: Neljä 115AH 12 V: n syvän syklin lyijypakkuja on kytketty rinnakkain (115AH x 4=460 AH).

 

3.Koko aurinko -PV -taulukko:

• Löydä huippu -aurinkotuntia (PSH):Käytä resursseja, kuten NREL: n PVWATTS tai karttoja, sijainnin pahimmassa tapauksessa (yleensä talvi). Esim. Joulukuun psh=3 tuntia.
• Tehokkuushäviöiden huomioon ottaminen:Johdotuksen, pölyn, lämmön, latausohjaimen, akun tehottomuuden menetysten tekijä (tyypillisesti 15-30% kokonaishäviö). Käytä kertoimena 0,7-0,85.

 

PV -taulukon kokolaskelma:

Pienin taulukon koko (w)=päivittäinen kuorma (WH) / [Aurinko -huipputekniikka (PSH) x Järjestelmän tehokkuuskerroin]

 

Esimerkki (1385 WH/päivä, 3 psh, 75% tehokkuus):

• Pienin taulukon koko (w)=1385 wh / [3 hx 0,75]=1385 wh / 2.25 =~ 615 wattia
• Voit valita kolme 200 W: n aurinkopaneelia (yhteensä 600 W).

 

 

4.Valitse latausohjain:

• Tyyppi:MPPT (maksimitehopisteen seuranta) on erittäin suositeltavaa. Se on tehokkaampi (etenkin viileällä säällä tai korkeampien jännitekohtaisten paneelien kanssa) kuin PWM, puristaen paneeleistasi enemmän virtaa.
• Jännite:Täytyy sovittaa akkupankkijännite (esim. 12 V).
• Nykyinen (AMPS) -luokitus:On käsiteltävä maksimivirta, jonka PV -taulukko voi tuottaa.
• Ohjaimen AMP -luokitus> PV Array Max -virta (IMP) x 1,25 (turvakerroin)
• Löydä paneelin "Imp" tai "maksimitehovirta" sen spesifikaatiosta.

 

Esimerkki (600W Array @ 12V nimellinen, paneelit todennäköisesti ~ 18 VMP):

• Array Max Virta (IMP: n kokonaismäärä)=taulukon wattage / paneeli VMP ≈ 600W / 18V ≈ 33.3a
• Ohjaimen AMP -luokitus> 33,3A x 1,25 ≈41.6A ->Valitse a45A tai 50A MPPT -ohjain.

 

5.Valitse invertteri:

• Tyyppi:Puhdas siniaalto -invertteri on välttämätön herkälle elektroniikalle (kannettavat tietokoneet, työkalut, lääkinnälliset laitteet). Modifioitu siniaalto on halvempaa, mutta voi vahingoittaa joitain laitteita tai aiheuttaa hum.
• Jännite:Tulon on vastattava akkupankkijännitettäsi (12 V).
• Jatkuva teholuokitus (WATTS):On ylitettävä kaikkien vaihtovirtakuormien kokonaisvalot, joita voit käyttää samanaikaisesti. Lisää 20-25% puskuri.
• Yliarviointi:On käsiteltävä lyhyitä moottorien käynnistystä (jääkaappi, pumppu).

 

Esimerkki (juoksuvalot 10W + kannettava tietokone 60w + jääkaappi 120w Käynnistysleikkaus):

• Max Simultherm Load: 10W + 60 W=70 W (jääkaapin ylitys on hetkellinen).
• Invertterikoko: 70w x 1.25 =88W ->Valitse a300W-500WPuhdas siniaalto -invertteri hoitamaan mukavasti jääkaapin ylijäämää ja tulevia pieniä lisäyksiä.

 

Vaihe 2: Komponenttien valinta ja turvallisuuspienilleGrid-aurinkoenergian ulkopuolella

1.Aurinkopaneelit:

Valitse paneelit, joissa tekniset tiedot vastaavat laskettua kokoa (W). Monokiteinen on yleensä tehokkain/kompakti. Varmista, että jännitteen yhteensopivuus MPPT -ohjaimen kanssa (sarjan paneelit ovat suurempi jännite - CH 3).

 

2.Paristot:

• Syvä sykli on pakollinen:Auton paristot eivät toimi! Käytä tulvitettua lyijyhappaa (fla-halvempi, tarve huolto), suljettu lyijyhappo (AGM/geeli-ylläpitovapaa, kalliimpi) tai litiumrautafosfaatti (Lifepo 4 - paljon pidempi käyttöikä, korkeampi DoD, kallis etukäteen).
• Vastaa jännite:Kaikkien paristojen on oltava sama jännite ja tyyppi. Kun yhdistät useita, varmista, että ne ovat identtisiä (tuotemerkki, malli, ikä, kapasiteetti).
• Akku laatikko ja ilmanvaihto:Lyijyhahmoparistot lähettävät räjähtävää vetykaasua lataamisen yhteydessä! Niiden on oltava hyvin ilmastoidussa, ei-metallisessa laatikossa (esim. Muovinen kylpyamme) asuintilojen ulkopuolella. LifePo4 on turvallisempi sisätiloissa, mutta tarvitsee silti suojaa.

 

3.Maksuohjain:

MPPT kuin kokoinen. Varmista, että sillä on akkutyyppisi asetukset (FLA, AGM, GEL, LIFEPO4).

 

4.Invertteri:

Puhdas siniaalto kuin kokoinen. Aseta se lähellä paristoja suurten tasavirtakaapelin minimoimiseksi.

 

5.Johdotus, sulakkeet ja katkaisut:

• Lankamittari:Alamittaiset johdot aiheuttavat palovaarat ja virranhäviöt. Käytä online -laskimia tai NEC -taulukoita kunkin piirin maksimivirran ja etäisyyden perusteella (PV ohjaimeen, ohjain akkuun, akku invertteriin). Erehtyä paksummasta langasta.
• Sulakkeet/katkaisijat (ylivirtasuojaus - OCPD):Välttämätön jokaiselle pääpiirille (positiiviset johdot):

· PV -taulukko- ja varaussäätimen välillä (arvioitu PV -piirin maksimivirralle).

· Latausohjaimen ja akkupankin välillä (luokiteltu ohjaimen ulostuloon).

· Battery Bank & Inverterin välillä (arvioitu invertterisyöttöön maksimi veto).

· DC -kuormituskeskuksissa, jos sitä käytetään.

• Irrottaa:Anna turvallisen eristyksen huoltoa varten. Vaaditaan PV -syöttöön ja latausohjaimen akun ulostulossa ja akun tulolla invertteriin. Combiner -laatikot DC -katkaisijoilla ovat yleisiä PV -katkaisuille.
• Kansi:Suojaa johtoja (erityisesti ulkona) putkella (PVC, EMT).

 

6.DC -kuormituskeskus (valinnainen mutta suositeltu):

Pieni katkaisija laatikko tasavirtapiireille (valot, pumput, tuulettimet) suoraan akkupankista (sulake!). Järjestäytyneempi ja turvallisempi kuin yksittäiset sulakkeet. Sisällytä myös tärkein akun katkaisu tähän.

 

7.Maadoitus

Maata PV -ryhmäkehys, teline- ja laite kotelot NEC -artiklan 690 ja paikallisten koodejen mukaisesti. Tämä vaatii yleensä maadoituselektrodit (sauvat) ja oikean maadoituslangan (paljaat kuparit). Älä ohita tätä!

 

8.Asennus

Kiinnitä paneelit kunnolla kattoon tai jauhettuun kiinnikkeeseen. Varmista rakenteellinen eheys ja tuulenkestävyys. Tavoite paneelit niin lähellä todellista eteläistä (pohjoinen pallonpuolisko) kuin mahdollista optimaalisessa kallistuskulmassa leveysastellesi/kaudelle.

Vaihe 3: AsennuspieniGrid-aurinkoenergian ulkopuolella

1.Turvallisuus ennen kaikkea!

Käytä käsineitä ja silmäsuojausta. Peitä PV -paneelit läpinäkymättömällä materiaalilla ennen johdotusta - ne tuottavat jännitteen heti auringonvalossa! Työskentele piireissä yksi kerrallaan. Irrota paristot ennen johdotuksen työskentelyä. Oletetaan, että kaikki on live.

 

2.Asenna komponentit

Asenna paristot turvallisesti (tuuletettu!), Latausohjain, invertteri, kuormituskeskus, katkaisee suojattuihin paikkoihin (kuiva, viileä, saavutettavissa). Pidä lanka on mahdollisimman lyhyt, etenkin korkeavirtainen akku-/invertterikaapelit.

 

3.Asenna johdotus ja kanava

Suorita johdot siististi. Merkitse kaikki selvästi molemmissa päissä. Käytä asianmukaisia ​​liittimiä (puristetut kiinnittimet lämmön kutistuessa). Seuraa putken täyttösääntöjä.

 

4.Yhdistä peräkkäin (erittäin tärkeä):

• Kytke paristot ensin:Varmista oikea napaisuus (+/-). Kaksinkertainen jännite.
• Kytke latausohjain paristoihin:Noudata valmistajan ohjeita tarkasti. Ohjaimen on "katso" akun jännite ensin alustaaksesi oikein. Kytke sitten PV -syöttöjohdot ohjaimeen.
• Kytke PV -ryhmä latausohjaimeen (katkaisun/yhdistäjän kautta):Paneelit peitettynä! Paljasta vain sen jälkeen, kun kaikki yhteydet ovat turvallisia ja katkaisut ovat pois päältä.
• Kytke invertteri akkuihin (sulake ja katkaisu):Varmista, että suuret kaapelit ovat turvallisia.
• Kytke vaihtovirtaa invertteristä:Vaihtovirtakuormillesi tai pienelle AC-alapaneelille. Käytä asianmukaisia ​​vaihtovirtausmenetelmiä.
• Kytke tasavirtakuormat:DC -kuormituskeskukseen tai sulatettuun jakeluun.

 

5.Perustella kaikki

Kytke kaikki laitteiden maadoituspisteet toisiinsa ja maadoituselektrodijärjestelmään asianmukaisesti kokoisella paljain kuparilangalla.

 

Vaihe 4: Käyttöönotto, testaus ja ylläpito

1.Kaksoiskorvausyhteydet:

Varmista napaisuus jokaisessa yhteydessä. Varmista, että kaikki sulakkeet ovat oikea luokitus ja asennettu.

 

2.Kytke päälle peräkkäin:

• Kytke akun katkaisut.
• Kytke PV -katkaisu päälle - auringonvalo osuu paneeleille.
• Kytke latausohjain käyttöön (jos erillinen kytkin).
• Kytke invertteri päälle.

 

3.Tarkkailu ja testi

Tarkista jännitteet avainpisteissä. Varmista, että latausohjain vastaanottaa PV -virtaa ja latausakkuja. Testaa jokainen kuorma erikseen. Tarkista lämpimät johdot/liitännät (osoittaa ongelmat).

 

4.Merkitse kaikki selvästi

Merkitse kaikki katkaisut, sulakkeet ja tärkeimmät komponentit NEC -vaatimusten mukaisesti (esim. "PV -ryhmä katkaise", "Akun katkaisu", "invertterilähtö").

 

5.Huolto:

• Paristot (lyijyhappo):Tarkista elektrolyyttitasot (vain FLA - käytä tislattua vettä!) Kuukausittain. Puhdista liittimet ja tarkista korroosio neljännesvuosittain. Suorita tasoitusmaksut säännöllisesti (jos se suositellaan akkutyypillesi). Tarkkaile lataustilaa (volttimittari tai akunvalvonta).
• Paristot (LIFEPO4/AGM/GEEL):Seuraa ensisijaisesti varaustilaa. Pidä päätteet puhtaana.
• PV -paneelit:Puhdista lasipinta vedellä ja pehmeä harja 1-4 kertaa vuodessa (enemmän, jos pölyinen/likainen). Tarkista roskia tai varjostusta.
• Yleinen:Tarkasta visuaalisesti kaikki johdotukset, yhteydet ja komponentit neljännesvuosittain. Kiristä yhteydet tarvittaessa. Varmista, että ilmanvaihto pysyy selkeänä. Seuraa järjestelmän suorituskykyä.

 

 

Keskeiset näkökohdat ja varoitukset:

• Aloita pieni:Aloita vain välttämättömillä kuormilla. Voit laajentua myöhemmin.
• Generaattorin varmuuskopio:Erittäin suositeltava verkkokodille. Inverter-generaattori voi ladata akut tehokkaasti pitkittyneen huonon sään aikana. Joissakin inverttereissä on sisäänrakennettuja generaattorilatureita.
• Akkumonitori:Omistettu näyttö (kuten Victron BMV) on korvaamaton akun lataustilan (SOC) seuraamiseksi tarkasti, välttää syviä päästöjä ja järjestelmän suorituskyvyn ymmärtämistä. Sijoituksen arvoinen.
• Ammatillinen apu:Jos epävarma mistä tahansa näkökulmasta, erityisesti sähkölaskelmista, johdotuksesta, maadoituksesta tai koodin noudattamisesta,Ota yhteyttä pätevään aurinkoenergiaasentajaan tai sähköasentajaan.Turvallisuus ja oikea toiminto ovat ensiarvoisen tärkeitä.
• Luvat ja koodit:Tarkista paikalliset rakennus- ja sähköosaston vaatimukset. Luvat ja tarkastukset vaaditaan usein, jopa pienille järjestelmille.
• Realistiset odotukset:Ruudukon ulkopuolella asuminen vaatii energiatietoisuutta. Säilytä voimaa!

 

Seuraamalla näitä vaiheita huolellisesti, voit suunnitella ja asentaa turvallisen, toiminnallisen ja luotettavan pienenGrid-aurinkoenergian ulkopuolellakodin välttämättömien tarpeiden vuoksi. Muista, että mitoitus ja turvallisuus ovat menestyksen ehdottomia perusteita.