Como construir um sistema solar fora da rede em apenas 6 etapas

Existem muitos tipos diferentes de sistemas de energia solar, incluindo energia solar ligada à rede, híbrida e fora da rede.Das três principais opções de energia solar, a energia solar fora da rede é de longe a mais independente dos sistemas.

A instalação de um sistema solar fora da rede já foi um conceito marginal devido aos seus grandes requisitos de espaço e custos proibitivos.Mas os avanços na tecnologia solar na última década tornaram os equipamentos solares mais eficientes e baratos, ajudando a empurrá-los para o mainstream.Agora é uma visão bastante comum ver RVs e cabanas de campo alimentadas inteiramente por sistemas solares fora da rede.Felizmente, nós o cobrimos quando se trata de projetar seu sistema de energia fora da rede a partir do zero, incluindo a determinação de suas necessidades de energia, dimensionamento do sistema solar e de bateria e os componentes adicionais necessários.Dê uma olhada abaixo para aprender as seis etapas que você pode seguir para fortalecer seu estilo de vida autossuficiente hoje.

O que é um Sistema Solar Off-Grid?

Um sistema solar fora da rede é um sistema de energia elétrica autônomo que usa a energia solar como recurso.

● Um sistema solar fora da rede não está conectado aos principais serviços públicos (especialmente à rede elétrica).

● Gera eletricidade DC a partir de painéis solares e a armazena utilizando baterias.

● Alimenta os eletrodomésticos convertendo a eletricidade CC armazenada em CA usando um inversor fora da rede.

Além disso, daremos uma explicação simples sobre o que é um sistema de energia solar fora da rede.Alguns artigos e livros falam sobre esse assunto, mas às vezes podem ser confusos.O objetivo principal é dar a você um forte começo para o seu projeto de sistema solar off-grid DIY.

Diagramas Típicos de Sistemas Solares Off-Grid

Aqui, você verá alguns diagramas de fiação para um sistema solar típico fora da rede.A propósito, um diagrama de fiação é uma representação simples de como cada componente de um sistema está conectado.Normalmente, um sistema de energia solar fora da rede inclui módulos solares, cabos DC, uma bateria, um controlador de carga e um inversor de bateria.

Abaixo estão detalhados 6 passos para você se mover em direção a uma vida solar fora da rede.

Etapa 1: determine quanta energia e potência máxima você precisará

Embora muitas pessoas muitas vezes pulem esta etapa e passem direto para a compra de seu sistema solar mais armazenamento fora da rede, esta é uma das etapas mais importantes que você pode tomar para garantir que não desperdice seu dinheiro em um sistema superdimensionado ou com um sistema que não é capaz de atender suficientemente às suas necessidades de energia.Para determinar corretamente suas necessidades de energia, você precisará usar uma calculadora de empréstimo ou trabalhar diretamente com um representante da BSLBATT.Insira cada eletrodoméstico ou item que você alimentará com seu sistema de energia, quantas vezes você o usa por dia, bem como as especificações relevantes do item.Tente o seu melhor para lembrar de cada item que você usará com seu sistema de energia, pois edições aparentemente pequenas em seu cálculo de carga podem acabar causando um grande impacto.

Se você preferir fazer esse cálculo manualmente por conta própria, observe que todo dispositivo eletrônico indicará a carga elétrica que consome em seu rótulo ou embalagem.Conhecer a necessidade de energia individual de seus aparelhos ou equipamentos é essencial nesta etapa.É útil listar todos os seus dispositivos com seus requisitos de energia correspondentes em Watts.Normalmente, você pode ver isso em suas placas de identificação de informações.Este é um passo crucial a ser feito para que você não fique aquém ou superdimensione sua capacidade de sistema solar fora da rede.

Antes de escolher os componentes, você deve calcular seu consumo de energia.Quanto tempo você está planejando para executar seus aparelhos em horas?Qual é o requisito de carga individual de seus dispositivos em Watts?Para calcular o consumo de energia em Watt-hora, basta responder às perguntas e multiplicar cada carga (Watts) pelo tempo (horas) que ela precisa ficar funcionando.

Depois de definir as cargas, calcule a classificação de energia para cada carga da seguinte maneira:

Observe a potência especificada nas cargas (dispositivos conectados como TV, ventiladores, etc) em Watts

Observe o tempo de execução de cada carga em horas

Calcule o consumo de energia conforme a fórmula abaixo (considere aproximadamente 25% como fator de perda de energia)

Energia(watt-hora)= Potência(Watt) x Duração(horas)

Somatório da energia consumida diariamente por todas as cargas

Anote todas as classificações de aparelhos alvo e consumo de energia conforme descrito abaixo:

Pode-se também verificar as contas de eletricidade anteriores e considerar o maior de todos como o consumo de energia necessário para o projeto de um sistema de energia solar.

Seguindo as etapas acima para todas as cargas AC que calculamos:

Potência = 380 watts

Energia calculada = 2170 watts-hora

Energia Total (adicionar 25% como fator de perda de energia) = 2170 *1,25

=2712,5 Wh

Irá projetar o sistema de energia solar tendo em mente as classificações acima.

Etapa 2: determine o número de baterias necessárias

Depois de determinar quanta energia e corrente ou potência máxima você precisa, você precisará descobrir quantas baterias você precisa para armazenar adequadamente toda essa energia, bem como atender às suas necessidades de energia e corrente.Durante esse processo, pergunte a si mesmo se você só precisa de armazenamento suficiente para um ou dois dias ou se precisa de armazenamento suficiente para três ou mais dias;se você vai incorporar outra fonte de energia, como uma turbina eólica ou gerador, para usar durante dias nublados consecutivos;e se você armazenará as baterias em uma sala quente ou em um local frio.As baterias geralmente são classificadas para armazenamento em temperaturas mais altas porque, em temperaturas mais frias, a capacidade da bateria de fornecer energia suficiente é diminuída.Portanto, quanto mais fria a sala, maior o banco de baterias necessário.Por exemplo, em temperaturas abaixo de zero, você pode precisar de mais de 50% a mais de capacidade da bateria.Note que são poucos empresas de baterias que oferecem uma bateria projetada especificamente para temperaturas abaixo de zero .Fatores como os listados acima afetam o tamanho e o custo do seu banco de baterias.

Um fator adicional a considerar é que as baterias de chumbo-ácido só podem ser descarregadas até 50 por cento sem serem danificadas, ao contrário das baterias de lítio - especialmente baterias de fosfato de ferro de lítio , que pode ser descarregado com segurança até 100 por cento.Por esta razão, as baterias de lítio são a escolha ideal para sistemas de energia fora da rede, que geralmente exigem a capacidade de descarregar mais profundamente. Você também teria que comprar o dobro de baterias de chumbo-ácido em comparação com as baterias de lítio apenas para atingir a mesma capacidade utilizável, após a profundidade de descarga, as taxas de carga e as taxas de eficiência serem contabilizadas.

Depois de levar em consideração essas considerações, você precisará determinar a voltagem do banco de baterias de que precisa, variando de 12V a 24V a 48V.Em geral, quanto maior o sistema de energia, maior a probabilidade de você precisar de um banco de baterias de tensão mais alta para manter o número de strings paralelos no mínimo e reduzir a quantidade de corrente entre o inversor e o banco de baterias.Se você tem apenas um sistema pequeno e deseja carregar itens menores, como seu tablet e alimentar aparelhos de 12 V CC em seu trailer, um banco de bateria básico de 12 V é adequado.No entanto, se você precisar alimentar mais de 2.000 watts por vez, considere os sistemas de 24 V e 48 V.Além de reduzir quantas séries paralelas de baterias você terá, isso permitirá que você use cabos de cobre mais finos e baratos entre o inversor e as baterias.

Digamos que você decida que um banco de baterias de 12V é o melhor para suas necessidades e que você chegou ao uso diário de 500Ah na etapa 1.Olhando para as baterias de 12V do BSLBATT, você teria várias opções.Por exemplo, você pode usar cinco das BSLBATT 12V 100Ah B-LFP12-100 baterias , ou dois dos BSLBATT 12V 300Ah B-LFP12-300 baterias .Obviamente, se você não tiver certeza de qual bateria BSLBATT é melhor para suas necessidades, entre em contato conosco e trabalharemos com você para encontrar o banco de tamanho certo das baterias certas para mantê-lo ligado.

Passo #3: Dimensionamento do Inversor

Depois de estimarmos o requisito de energia, a próxima tarefa é calcular a classificação do inversor para o mesmo.

A seleção do inversor desempenha um papel importante em nosso projeto de energia solar, pois é responsável por converter a corrente contínua gerada pelo painel solar em corrente alternada (já que as cargas conectadas em nossa casa funcionam principalmente com alimentação CA), além de executar outras medidas de proteção.

Considere um inversor com eficiência razoável, consideramos um inversor com eficiência de 85%

A potência total consumida pelas cargas é considerada como uma saída do inversor (ou seja, 380W)

Acrescentará 25% como fator de segurança na potência necessária.

380 * 0,25 = 95

Potência total necessária = 380+95= 475 W

Calcule a classificação de capacidade de entrada do inversor

Entrada(VA) = Saída(watt) / eficiência X 100

= 475 (watt) / 85 X 100

= 559 VA = 560 VA

A potência de entrada necessária para o inversor é estimada em 559 VA, agora precisamos estimar a entrada de energia necessária para o inversor.

Energia de entrada (Watt-hora) = Saída (watt-hora) / Eficiência x 100

= 2712.585 X 100

= 3191,1 Watt-hora

Agora, uma vez que determinamos a capacidade do inversor, a próxima tarefa é verificar o inversor disponível no mercado.O inversor típico disponível vem com tensão de sistema de 12V, 24V, 48V.

De acordo com nossa classificação de energia estimada de 560VA, podemos selecionar um inversor de sistema de 1 kW.Geralmente, um inversor de 1 kW tem uma tensão de sistema de 24V.(Geralmente 1kW e 2kW – 24V, 3kW a 5kW – 48V, 6kW a 10 kW – 120V) Sempre é necessário consultar o datasheet do inversor para determinar a tensão do sistema.

Nossa bateria BSLBATT combinou com muitas marcas de inversores.Temos tudo o que você deseja!Agora, por favor

Etapa 4: determine o número de painéis solares necessários

As quatro partes do seu sistema de energia fora da rede O cálculo envolve determinar quantos painéis solares serão necessários.Depois de saber quanta energia você precisa produzir por dia a partir de seus cálculos de carga, você precisa levar em consideração quanta luz solar estará disponível para você colher, também conhecida como “horas de sol”.O número de “horas de sol” é determinado por quantas horas o sol disponível em um determinado local brilha em seus painéis em um ângulo especificado ao longo do dia.Claro, o sol não é tão brilhante às 8 da manhã quanto às 13 horas, então uma hora de sol da manhã pode ser contada como meia hora, enquanto a hora do meio-dia às 13 horas seria contada como uma hora inteira.Além disso, a menos que você viva perto do equador, não terá o mesmo número de horas de sol no inverno e no verão.

Também é recomendado que você baseie o tamanho do seu sistema de energia solar no pior cenário para o seu local, o que inclui basear seu cálculo na estação com a menor quantidade de sol em que você usará o sistema.Dessa forma, você garantirá que não ficará sem energia solar durante parte do ano.

Passo #5: Selecione um controlador de carga solar

Depois de determinar o número de baterias e energia solar de que você precisa, você precisará de uma maneira de gerenciar a transferência da energia solar para as baterias.Um cálculo muito aproximado que você pode usar para determinar o tamanho do controlador de carregamento solar necessário é pegar os watts do solar e, em seguida, dividir pela tensão do banco de baterias e adicionar outros 25% para garantir a segurança.

É importante observar também que os controladores de carga estão disponíveis com dois tipos principais de tecnologias: Maximum Power Point Tracking (MPPT) e Pulse Width Modulation (PWM).Resumindo, se a voltagem do banco de baterias corresponder à voltagem do painel solar, você pode usar um controlador de carga solar PWM.Em outras palavras, se você tiver um banco de baterias de 24 V e um painel solar de 24 V, poderá usar o PWM.Se a voltagem do seu banco de baterias for diferente do painel solar e não puder ser conectada em série para combiná-la, você precisará usar um controlador de carga MPPT.Por exemplo, se você tiver um banco de baterias de 12 V e um painel solar de 12 V, precisará usar um controlador de carga MPPT.

Passo #6: Dispositivos de proteção, montagem e balanceamento de sistemas

É sempre importante instalar os fusíveis necessários, dispositivos de proteção contra sobrecorrente, desconexões, etc., para proteger seus componentes e criar um sistema seguro e confiável.Ignorar esses componentes certamente será mais caro no futuro.

Você também precisará considerar como planeja montar seus painéis solares, em que ângulo e onde.Existem dezenas de opções disponíveis para sistemas montados no telhado e no solo - apenas certifique-se de consultar seu fornecedor para garantir que o sistema de montagem seja compatível com seus painéis.

Dicas: Antes de instalar um painel solar

● Verifique os subsídios do governo para aproveitar ao máximo a instalação solar.

● Dependendo da disponibilidade e localização da rede, decida o tipo de sistema de energia solar adequado para sua necessidade de energia

● Se for para instalação solar no telhado, verifique a capacidade do telhado para instalar o número necessário de painéis solares.

● Para obter os melhores resultados, a análise de sombreamento deve ser feita para garantir que os painéis solares instalados não sejam cobertos pela sombra de árvores/edifícios vizinhos ou outros fatores.

Qualidade, Qualidade, Qualidade!

Existem centenas de sites que oferecem materiais solares econômicos muito bons a preços inacreditáveis.como profissional Empresa de bateria solar de lítio , Não posso enfatizar o suficiente a importância de materiais de qualidade.Certifique-se de considerar há quantos anos o fabricante está no setor, garantias de produtos e revisões.Como um instalador de energia solar off-grid DIY, você certamente desejará o suporte técnico on-line e por telefone fornecido por empresas solares de primeira linha!

Espero que este artigo tenha lhe fornecido alguns insights sobre o projeto do sistema de energia solar.

Depois de concluir todas as seis etapas, você estará no caminho certo para projetar e, mais importante, realmente usar seu novo sistema solar mais armazenamento fora da rede!Se você está planejando instalar um sistema de painéis solares em sua localidade e ainda tem dúvidas, não se preocupe com o nosso equipe técnica irá guiá-lo com a melhor solução de sistema de energia fora da rede possível.