Come costruire un sistema solare off-grid in soli 6 passaggi

Esistono molti tipi diversi di sistemi di energia solare, tra cui energia solare collegata alla rete, ibrida e off-grid.Delle tre opzioni principali per il solare, l'energia solare off-grid è di gran lunga il più indipendente dei sistemi.

L'installazione di un sistema solare off-grid era una volta un concetto marginale a causa dei suoi grandi requisiti di spazio e dei costi proibitivi.Ma i progressi nella tecnologia solare nell'ultimo decennio hanno reso le apparecchiature solari più efficienti e meno costose, contribuendo a spingerle verso il mainstream.Ora è abbastanza comune vedere camper e cabine di campagna alimentati interamente da sistemi solari off-grid.Fortunatamente, ti abbiamo coperto quando si tratta di progettare da zero il tuo sistema di alimentazione off-grid, inclusa la determinazione del tuo fabbisogno energetico, il dimensionamento del sistema solare e della batteria e i componenti aggiuntivi di cui avrai bisogno.Dai un'occhiata qui sotto per imparare i sei passi che puoi fare per potenziare il tuo stile di vita autosufficiente oggi.

Che cos'è un sistema solare off-grid?

Un sistema solare off-grid è un sistema elettrico autonomo che utilizza l'energia solare come risorsa.

● Un sistema solare off-grid non è connesso ai principali servizi pubblici (in particolare la rete elettrica).

● Genera elettricità CC dai pannelli solari e la immagazzina utilizzando le batterie.

● Alimenta gli elettrodomestici convertendo l'elettricità CC immagazzinata in CA utilizzando un inverter off-grid.

Inoltre, ti forniremo una semplice spiegazione di cosa sia un sistema di energia solare off-grid.Alcuni articoli e libri parlano di questo argomento ma a volte possono creare confusione.L'obiettivo principale è darti un buon inizio per il tuo progetto di sistema solare off-grid fai-da-te.

Tipici diagrammi del sistema solare off-grid

Qui vedrai un paio di schemi elettrici per un tipico sistema solare off-grid.Uno schema elettrico, tra l'altro, è una semplice rappresentazione di come ogni componente di un sistema è collegato.In genere, un sistema di energia solare off-grid include moduli solari, cavi CC, una batteria, un regolatore di carica e un inverter per batteria.

Di seguito sono descritti in dettaglio 6 passaggi per farti muovere verso la vita solare off-grid.

Passaggio n. 1: determina quanta energia e potenza massima ti serviranno

Sebbene molte persone spesso saltino questo passaggio e passino direttamente all'acquisto del loro sistema di accumulo solare-plus off-grid, questo è uno dei passaggi più importanti che puoi intraprendere per assicurarti di non sprecare i tuoi soldi su un sistema sovradimensionato o finire con un impianto che non è in grado di soddisfare sufficientemente il tuo fabbisogno energetico.Per determinare correttamente il tuo fabbisogno energetico, dovrai utilizzare un calcolatore di prestito o lavorare direttamente con un rappresentante di BSLBATT.Inserisci ogni elettrodomestico o articolo che alimenterai con il tuo sistema energetico, quanto spesso lo usi al giorno, nonché le relative specifiche dell'articolo.Fai del tuo meglio per ricordare ogni oggetto che utilizzerai con il tuo sistema di alimentazione, poiché modifiche apparentemente piccole al calcolo del carico possono finire per avere un grande impatto.

Se preferisci eseguire questo calcolo manualmente da solo, tieni presente che ogni dispositivo elettronico indicherà il carico elettrico che assorbe sulla sua etichetta o confezione.Conoscere il fabbisogno energetico individuale dei propri apparecchi o apparecchiature è essenziale in questa fase.È utile elencare tutti i dispositivi con i relativi requisiti di alimentazione in Watt.Di solito puoi vederlo sulle loro targhette informative.Questo è un passo cruciale per non fallire o sovradimensionare la capacità del tuo sistema solare off-grid.

Prima di scegliere i componenti, devi calcolare il tuo consumo energetico.Per quanto tempo hai intenzione di far funzionare i tuoi elettrodomestici in ore?Qual è il requisito di carico individuale dei tuoi dispositivi in ​​Watt?Per calcolare il consumo energetico in Watt-ora, è sufficiente rispondere alle domande e moltiplicare ciascun carico (Watt) per il tempo (ore) necessario per il funzionamento.

Una volta individuati i carichi, calcolare la classificazione energetica per ciascun carico come segue:

Annotare la potenza nominale specificata sui carichi (dispositivi collegati come TV, ventole, ecc.) in Watt

Annotare il tempo di esecuzione di ciascun carico in ore

Calcolare il consumo di energia secondo la formula sottostante (considerare circa il 25% come fattore di perdita di energia)

Energia(wattora)= Potenza(Watt) x Durata(ore)

Somma dell'energia consumata giornalmente da tutti i carichi

Annotare tutti i valori nominali e il consumo energetico dell'apparecchio target come descritto di seguito:

Si possono anche controllare le bollette elettriche precedenti e si può considerare il più alto di tutti come il consumo energetico necessario per la progettazione di un sistema di energia solare.

Seguendo i passaggi precedenti per tutti i carichi AC abbiamo calcolato:

Potenza = 380 watt

Energia calcolata = 2170 wattora

Energia totale (aggiungi il 25% come fattore di perdita di energia) = 2170 * 1,25

=2712,5Wh

Progetterà il sistema di energia solare tenendo presente le valutazioni di cui sopra.

Passaggio n. 2: determinare il numero di batterie necessarie

Dopo aver determinato la quantità di energia e la corrente massima o la potenza di cui hai bisogno, dovrai capire di quante batterie hai bisogno per immagazzinare correttamente tutta quell'energia e soddisfare le tue esigenze di potenza e corrente.Durante questo processo, assicurati di porsi domande come se hai bisogno di spazio di archiviazione sufficiente solo per un giorno o due o se hai bisogno di spazio di archiviazione sufficiente per tre o più giorni;se incorporerai un'altra fonte di alimentazione, come una turbina eolica o un generatore, da utilizzare durante giorni nuvolosi consecutivi;e se conserverai le batterie in una stanza calda o in un luogo freddo.Le batterie sono spesso classificate per lo stoccaggio a temperature più elevate perché, a temperature più fredde, la capacità della batteria di fornire energia sufficiente è ridotta.Pertanto, più fredda è la stanza, maggiore è il banco di batterie necessario.Ad esempio, a temperature sotto lo zero, potrebbe essere necessario oltre il 50 percento in più di capacità della batteria.Nota che ce ne sono pochi aziende di batterie che offrono una batteria progettata specificamente per temperature sotto lo zero .Fattori come quelli sopra elencati influenzano tutti le dimensioni e il costo del banco batterie.

Un ulteriore fattore da considerare è che le batterie al piombo possono essere scaricate solo fino al 50 percento senza essere danneggiate, a differenza delle batterie al litio, in particolare batterie al litio ferro fosfato , che può essere scaricato in sicurezza fino al 100%.Per questa ragione, le batterie al litio sono la scelta ideale per i sistemi di alimentazione off-grid, che spesso richiedono la capacità di scaricarsi più profondamente. Dovresti anche acquistare il doppio delle batterie al piombo rispetto alle batterie al litio solo per raggiungere la stessa capacità utilizzabile, dopo aver preso in considerazione la profondità di scarica, i tassi di carica e i tassi di efficienza.

Dopo aver tenuto conto di queste considerazioni, sarà quindi necessario determinare quale banco di batterie di tensione è necessario, che va da 12V a 24V a 48V.In generale, maggiore è il sistema di alimentazione, maggiore è la probabilità di aver bisogno di un banco di batterie a tensione più elevata per mantenere al minimo il numero di stringhe parallele e ridurre la quantità di corrente tra l'inverter e il banco di batterie.Se hai solo un piccolo sistema e vuoi essere in grado di caricare piccoli oggetti come il tuo tablet e alimentare apparecchi a 12 V CC nel tuo camper, allora è adatto un banco di batterie da 12 V di base.Tuttavia, se devi alimentare ben oltre 2.000 watt alla volta, ti consigliamo invece di prendere in considerazione i sistemi a 24 V e 48 V.Oltre a ridurre il numero di stringhe parallele di batterie che avrai, questo ti permetterà di utilizzare cavi in ​​rame più sottili e meno costosi tra l'inverter e le batterie.

Supponiamo che tu decida che un banco di batterie da 12 V è il migliore per le tue esigenze e che ti sia venuto in mente un uso quotidiano di 500 Ah nel passaggio n.Guardando le batterie da 12V di BSLBATT, avresti diverse opzioni.Ad esempio, potresti utilizzare cinque dei Batterie BSLBATT 12V 100Ah B-LFP12-100 , o due dei Batterie BSLBATT 12V 300Ah B-LFP12-300 .Naturalmente, se non sei sicuro di quale batteria BSLBATT sia la migliore per le tue esigenze, ti preghiamo di contattarci e lavoreremo con te per trovare il banco della giusta dimensione delle batterie giuste per tenerti alimentato.

Passaggio n. 3: dimensionamento dell'inverter

Dopo aver stimato il fabbisogno energetico, il compito successivo è calcolare la potenza nominale dell'inverter per lo stesso.

La selezione dell'inverter gioca un ruolo importante nella nostra progettazione di energia solare, in quanto è responsabile della conversione della corrente continua generata dal pannello solare in corrente alternata (poiché i carichi collegati a casa nostra funzionano principalmente con alimentazione CA) oltre ad eseguire altre misure di protezione.

Considera un inverter con una discreta efficienza, abbiamo considerato un inverter con un'efficienza dell'85%.

La potenza totale in watt assorbita dai carichi è considerata come un'uscita dell'inverter (ovvero 380 W)

Aggiungerà il 25% come fattore di sicurezza nella potenza richiesta.

380 * 0,25= 95

Potenza totale richiesta = 380+95= 475 W

Calcolare la capacità nominale di ingresso dell'inverter

Input(VA) = Output(watt) / efficienza X 100

= 475 (watt) / 85 X 100

= 559VA = 560VA

La potenza di ingresso richiesta per l'inverter è stimata in 559 VA, ora dobbiamo stimare l'energia in ingresso richiesta dall'inverter.

Energia in ingresso (Watt-ora) = Uscita (watt-hout) / Efficienza x 100

= 2712,585 X 100

= 3191,1 wattora

Ora, una volta determinata la capacità dell'inverter, il compito successivo è controllare l'inverter disponibile sul mercato.Il tipico inverter disponibile viene fornito con tensione di sistema 12V, 24V, 48V.

In base alla nostra valutazione energetica stimata di 560 VA, possiamo selezionare un inverter di sistema da 1 kW.Generalmente un inverter da 1 kW ha una tensione di sistema di 24V.(Generalmente 1kW e 2kW – 24V, da 3kW a 5kW – 48V, da 6kW a 10 kW – 120V) È sempre necessario consultare la scheda tecnica dell'inverter per determinare la tensione di sistema.

La nostra batteria BSLBATT è stata abbinata a molte marche di inverter.Abbiamo tutto quello che vuoi!Adesso, per favore

Passaggio 4: determina il numero di pannelli solari di cui avrai bisogno

Le quattro parti del tuo sistema di alimentazione off-grid il calcolo comporta la determinazione di quanti pannelli solari avrete bisogno.Dopo aver determinato quanta energia è necessario produrre al giorno dai calcoli del carico, è necessario tenere conto della quantità di luce solare disponibile per la raccolta, altrimenti nota come "ore di sole".Il numero di "ore di sole" è determinato dal numero di ore in cui il sole disponibile in una data posizione splende sui pannelli con un'angolazione specifica durante il giorno.Naturalmente, il sole non è così luminoso alle 8:00 come alle 13:00, quindi un'ora di sole mattutino può essere conteggiata come mezz'ora, mentre l'ora da mezzogiorno alle 13:00 viene conteggiata come un'ora intera.Inoltre, a meno che tu non viva vicino all'equatore, in inverno non hai lo stesso numero di ore di luce solare che in estate.

Si consiglia inoltre di basare le dimensioni del sistema di energia solare sullo scenario peggiore per la posizione specificata, che include basare il calcolo sulla stagione con la minor quantità di sole in cui si utilizzerà il sistema.In questo modo, ti assicurerai di non rimanere a corto di energia solare per una parte dell'anno.

Passaggio 5: selezionare un regolatore di carica solare

Una volta determinato il numero di batterie e l'energia solare di cui hai bisogno, avrai bisogno di un modo per gestire il trasferimento dell'energia solare nelle batterie.Un calcolo molto approssimativo che puoi utilizzare per determinare la dimensione del controller di carica solare di cui hai bisogno è prendere i watt dal solare, quindi dividerli per la tensione del banco di batterie e quindi aggiungere un altro 25 percento per sicurezza.

È importante notare inoltre che i regolatori di carica sono disponibili con due tipi principali di tecnologie: Maximum Power Point Tracking (MPPT) e Pulse Width Modulation (PWM).In breve, se la tensione del banco batterie corrisponde alla tensione del pannello solare, è possibile utilizzare un regolatore di carica solare PWM.In altre parole, se si dispone di un banco batterie da 24 V e di un pannello solare da 24 V, è possibile utilizzare PWM.Se la tensione del banco di batterie è diversa dall'array solare e non può essere collegata in serie per farla corrispondere, sarà necessario utilizzare un regolatore di carica MPPT.Ad esempio, se si dispone di un banco batterie da 12 V e di un pannello solare da 12 V, sarà necessario utilizzare un regolatore di carica MPPT.

Passaggio n. 6: dispositivi di protezione, montaggio e bilanciamento dei sistemi

È sempre importante installare i necessari fusibili, dispositivi di protezione da sovracorrente, sezionatori, ecc. per proteggere i componenti e creare un sistema sicuro e affidabile.Saltare questi componenti sarà sicuramente più costoso in futuro.

Dovrai anche considerare come intendi montare i tuoi pannelli solari, con quale angolazione e dove.Sono disponibili decine di opzioni sia per i sistemi montati su tetto che a terra: assicurati di consultare il tuo fornitore per assicurarti che il sistema di montaggio sia compatibile con i tuoi pannelli.

Suggerimenti: prima di installare un pannello solare

● Verificare la presenza di sussidi governativi per sfruttare al massimo l'impianto solare.

● A seconda della disponibilità e dell'ubicazione della rete, decidere il tipo di impianto fotovoltaico adatto al proprio fabbisogno energetico

● Se si sceglie l'installazione solare sul tetto, controllare la capacità del tetto per installare il numero richiesto di pannelli solari.

● Per ottenere risultati ottimali, è necessario eseguire un'analisi dell'ombreggiamento per garantire che i pannelli solari installati non siano coperti dall'ombra di alberi/edifici vicini o altri fattori.

Qualità, qualità, qualità!

Ci sono centinaia di siti web che offrono materiali solari economici piuttosto buoni a prezzi incredibili.Come professionista Azienda di batterie solari al litio , Non posso sottolineare abbastanza l'importanza dei materiali di qualità.Assicurati di considerare da quanti anni il produttore è nel settore, garanzie sui prodotti e recensioni.In qualità di installatore di energia solare off-grid fai-da-te, vorrai sicuramente il supporto tecnico online e telefonico fornito dalle aziende solari di alto livello!

Spero che questo articolo ti abbia fornito alcune informazioni sulla progettazione del sistema di energia solare.

Dopo aver completato tutti e sei questi passaggi, sarai sulla buona strada per progettare e, cosa più importante, utilizzare effettivamente il tuo nuovo sistema di accumulo solare plus off-grid!Se stai pensando di installare un impianto a pannelli solari presso la tua sede e hai ancora qualche dubbio, non preoccuparti ns team tecnico ti guiderà con la migliore soluzione di sistema di alimentazione off-grid possibile.