Как построить автономную солнечную систему всего за 6 шагов

Существует множество различных видов солнечных энергосистем, включая сетевые, гибридные и автономные солнечные электростанции.Из трех основных вариантов солнечной энергии автономная солнечная энергия, безусловно, является самой независимой из систем.

Установка автономной солнечной системы когда-то была второстепенной концепцией из-за больших требований к пространству и непомерно высоких затрат.Но достижения в области солнечных технологий за последнее десятилетие сделали солнечное оборудование более эффективным и менее дорогим, помогая сделать его массовым.В настоящее время довольно часто можно увидеть автофургоны и загородные домики, полностью питаемые автономными солнечными батареями.К счастью, мы поможем вам спроектировать вашу автономную энергосистему с нуля, включая определение ваших потребностей в энергии, определение размеров солнечной и аккумуляторной системы и дополнительных компонентов, которые вам потребуются.Взгляните ниже, чтобы узнать о шести шагах, которые вы можете предпринять, чтобы улучшить свой самодостаточный образ жизни уже сегодня.

Что такое автономная солнечная система?

Автономная солнечная система — это автономная система электроснабжения, которая использует солнечную энергию в качестве своего ресурса.

● Автономная солнечная система не подключена к основным коммунальным сетям (особенно к электросети).

● Он генерирует электричество постоянного тока от солнечных панелей и хранит его, используя батареи.

● Он питает бытовые электроприборы, преобразовывая хранимую электроэнергию постоянного тока в переменный ток с помощью автономного инвертора.

Кроме того, мы дадим вам простое объяснение того, что такое автономная солнечная энергетическая система.В некоторых статьях и книгах говорится об этой теме, но иногда они могут сбивать с толку.Основная цель - дать вам хороший старт для вашего проекта автономной солнечной системы DIY.

Типичные схемы автономной солнечной системы

Здесь вы увидите пару схем подключения для типичной автономной солнечной системы.Между прочим, электрическая схема — это простое изображение того, как подключен каждый компонент системы.Как правило, автономная система солнечной энергии включает в себя солнечные модули, кабели постоянного тока, батарею, контроллер заряда и аккумуляторный инвертор.

Ниже подробно описаны 6 шагов, которые помогут вам перейти к автономной солнечной жизни.

Шаг № 1: Определите, сколько энергии и максимальной мощности вам потребуется

Хотя многие люди часто пропускают этот шаг и сразу переходят к покупке автономных систем с солнечными батареями и накопителями, это один из самых важных шагов, которые вы можете предпринять, чтобы убедиться, что вы не тратите деньги впустую на слишком большую систему или заканчиваете с системой, которая не в состоянии в достаточной мере удовлетворить ваши потребности в энергии.Чтобы правильно определить свои потребности в энергии, вам нужно будет использовать кредитный калькулятор или работать напрямую с представителем BSLBATT.Введите каждый прибор или предмет, который вы будете питать от вашей энергосистемы, как часто вы его используете в день, а также соответствующие характеристики предмета.Старайтесь изо всех сил помнить каждый элемент, который вы будете использовать с вашей системой питания, так как, казалось бы, небольшие изменения в расчете нагрузки могут в конечном итоге оказать большое влияние.

Если вы предпочитаете сделать этот расчет вручную самостоятельно, обратите внимание, что каждое электронное устройство будет указывать электрическую нагрузку, которую оно потребляет, на этикетке или упаковке.На этом этапе важно знать индивидуальные требования к мощности ваших приборов или оборудования.Будет полезно, если вы перечислите все свои устройства с соответствующими требованиями к мощности в ваттах.Обычно вы можете увидеть это на их информационных табличках.Это важный шаг, который необходимо сделать, чтобы не упустить или не превысить мощность автономной солнечной системы.

Прежде чем выбирать компоненты, вы должны рассчитать потребляемую мощность.Как долго вы планируете эксплуатировать свои приборы в часах?Какова индивидуальная нагрузка ваших устройств в ваттах?Чтобы рассчитать потребляемую мощность в ватт-часах, просто ответьте на вопросы и умножьте каждую нагрузку (Ватт) на время (в часах), в течение которого они должны работать.

После того, как вы нацелились на нагрузки, рассчитайте рейтинг энергии для каждой нагрузки следующим образом:

Обратите внимание на номинальную мощность, указанную для нагрузок (подключенных устройств, таких как телевизор, вентиляторы и т. д.) в ваттах.

Обратите внимание на время работы каждой загрузки в часах.

Рассчитайте потребление энергии по приведенной ниже формуле (учитывайте примерно 25% как коэффициент потерь энергии)

Энергия (ватт-час) = мощность (ватт) x продолжительность (часы)

Суммирование ежедневно потребляемой энергии по всем нагрузкам

Запишите все целевые рейтинги устройств и энергопотребление, как описано ниже:

Можно также проверить предыдущие счета за электроэнергию и считать самым высоким потребление энергии, необходимое для проектирования системы солнечной энергии.

Следуя вышеуказанным шагам для всех нагрузок переменного тока, мы рассчитали:

Мощность = 380 Вт

Расчетная энергия = 2170 ватт-час

Общая энергия (добавьте 25% в качестве коэффициента потерь энергии) = 2170 * 1,25.

=2712,5 Втч

Разработает систему солнечной энергии, имея в виду вышеуказанные рейтинги.

Шаг № 2: определите количество батарей, которые вам понадобятся

После того, как вы определили, сколько энергии и максимального тока или мощности вам нужно, вам нужно будет выяснить, сколько батарей вам нужно для правильного хранения всей этой энергии, а также для удовлетворения ваших потребностей в мощности и токе.Во время этого процесса обязательно задавайте себе вопросы, например, нужно ли вам достаточно места для хранения только на день или два, или вам нужно достаточно места для хранения на три или более дней;будете ли вы включать другой источник энергии, такой как ветряная турбина или генератор, для использования в течение последовательных пасмурных дней;и будете ли вы хранить батареи в теплой комнате или в холодном месте.Аккумуляторы часто рассчитаны на хранение при более высоких температурах, потому что при более низких температурах способность аккумулятора обеспечивать достаточную мощность снижается.Следовательно, чем холоднее в помещении, тем больший аккумуляторный блок вам нужен.Например, при отрицательных температурах вам может потребоваться на 50 процентов больше емкости аккумулятора.Обратите внимание, что их немного компании по производству аккумуляторов, которые предлагают аккумуляторы, специально предназначенные для работы при отрицательных температурах. .Факторы, подобные перечисленным выше, влияют на размер и стоимость вашего аккумулятора.

Дополнительным фактором, который следует учитывать, является то, что свинцово-кислотные батареи могут быть разряжены только до 50 процентов без повреждения, в отличие от литиевых батарей, особенно литий-железо-фосфатные батареи , который можно смело разряжать до 100 процентов.По этой причине, литиевые батареи — идеальный выбор для автономных энергосистем, которые часто требуют более глубокой разрядки. Вам также придется покупать в два раза больше свинцово-кислотных аккумуляторов по сравнению с литиевыми аккумуляторами только для того, чтобы достичь той же полезной емкости, после учета глубины разряда, скорости заряда и коэффициента полезного действия.

Приняв во внимание эти соображения, вам нужно будет определить, какое напряжение батареи вам нужно, в диапазоне от 12 В до 24 В и 48 В.В целом, чем крупнее энергосистема, тем больше вероятность того, что вам понадобится аккумуляторная батарея с более высоким напряжением, чтобы свести к минимуму количество параллельных цепочек и уменьшить величину тока между инвертором и аккумуляторной батареей.Если у вас просто небольшая система и вы хотите иметь возможность заряжать мелкие предметы, такие как планшет, и питать 12-вольтовые приборы постоянного тока в вашем доме на колесах, то вам подойдет базовый аккумулятор на 12 В.Однако, если вам нужно обеспечить мощность более 2000 Вт за раз, вам лучше рассмотреть системы на 24 В и 48 В.В дополнение к сокращению количества параллельных цепочек батарей, это позволит вам использовать более тонкие и менее дорогие медные кабели между инвертором и батареями.

Допустим, вы решили, что аккумуляторная батарея на 12 В лучше всего подходит для ваших нужд, и что вы пришли к ежедневному использованию 500 Ач на шаге № 1.Глядя на 12-вольтовые аккумуляторы BSLBATT, у вас будет несколько вариантов.Например, вы можете использовать пять Аккумуляторы BSLBATT 12В 100Ач B-LFP12-100 , или два из Аккумуляторы BSLBATT 12В 300Ач B-LFP12-300 .Конечно, если вы не уверены в том, какой аккумулятор BSLBATT лучше всего подходит для ваших нужд, свяжитесь с нами, и мы будем работать с вами, чтобы подобрать аккумулятор нужного размера, который обеспечит вам питание.

Шаг № 3: Определение размера инвертора

После того, как мы оценили потребность в энергии, следующая задача — рассчитать для нее мощность инвертора.

Выбор инвертора играет важную роль в нашей конструкции солнечной энергии, поскольку он отвечает за преобразование постоянного тока, генерируемого солнечной панелью, в переменный ток (поскольку нагрузки, подключенные в нашем доме, в основном работают от сети переменного тока), а также за выполнение других мер защиты.

Рассмотрим инвертор со средним КПД, мы рассмотрели инвертор с КПД 85%.

Общая мощность, потребляемая нагрузками, считается выходной мощностью инвертора (т.е. 380 Вт).

Добавит 25% в качестве запаса прочности к требуемой мощности.

380 * 0,25 = 95

Общая требуемая мощность = 380+95= 475 Вт

Расчет входной мощности инвертора

Входная мощность (ВА) = выходная мощность (ватт) / эффективность X 100

= 475 (ватт) / 85 х 100

= 559 ВА = 560 ВА

Требуемая входная мощность инвертора оценивается как 559 ВА, теперь нам нужно оценить потребляемую инвертором энергию.

Входная энергия (Ватт-час) = Выход (Ватт-час) / Эффективность x 100

= 2712,585 х 100

= 3191,1 ватт-час

Теперь, когда мы определили мощность инвертора, следующая задача — проверить инвертор, доступный на рынке.Типичный доступный инвертор поставляется с системным напряжением 12 В, 24 В, 48 В.

В соответствии с нашей расчетной номинальной мощностью 560 ВА мы можем выбрать системный инвертор мощностью 1 кВт.Как правило, инвертор мощностью 1 кВт имеет системное напряжение 24 В.(Обычно 1кВт и 2кВт – 24В, 3кВт до 5кВт – 48В, 6кВт до 10кВт – 120В) Для определения напряжения системы всегда необходимо смотреть спецификацию инвертора.

Наша батарея BSLBATT соответствует многим брендам инверторов.У нас есть все, что вы хотите!Прямо сейчас, пожалуйста

Шаг № 4: Определите количество солнечных панелей, которые вам понадобятся

Четыре части вашего автономная энергосистема Расчет включает в себя определение того, сколько солнечных панелей вам понадобится.После того, как вы узнаете, сколько энергии вам нужно производить в день из ваших расчетов нагрузки, вам нужно учесть, сколько солнечного света будет доступно для вас, иначе известное как «солнечные часы».Количество «солнечных часов» определяется тем, сколько часов доступное солнце в данном месте светит на ваши панели под заданным углом в течение дня.Конечно, в 8 утра солнце не такое яркое, как в 13:00, поэтому час утреннего солнца можно считать за полчаса, а час с полудня до 13:00 — за полный час.Кроме того, если вы не живете недалеко от экватора, у вас не будет такого же количества часов солнечного света зимой, как летом.

Также рекомендуется основывать размер вашей системы солнечной энергии на наихудшем сценарии для вашего конкретного местоположения, что включает в себя расчет в зависимости от сезона с наименьшим количеством солнечного света, в котором вы будете использовать систему.Таким образом, вы гарантируете, что вам не будет не хватать солнечной энергии в течение части года.

Шаг № 5: Выберите контроллер заряда солнечной батареи

После того, как вы определили необходимое количество батарей и солнечной энергии, вам понадобится способ управления передачей солнечной энергии в батареи.Очень грубый расчет, который вы можете использовать, чтобы определить, какой размер солнечного контроллера заряда вам нужен, состоит в том, чтобы взять ватты от солнечной батареи, а затем разделить это на напряжение батареи, а затем добавить еще 25 процентов, чтобы быть в безопасности.

Важно также отметить, что контроллеры заряда доступны с двумя основными типами технологий: отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) и широтно-импульсная модуляция (PWM).Короче говоря, если напряжение аккумуляторной батареи соответствует напряжению солнечной батареи, вы можете использовать PWM-контроллер заряда солнечной батареи.Другими словами, если у вас есть аккумуляторная батарея на 24 В и солнечная батарея на 24 В, вы можете использовать ШИМ.Если напряжение вашей аккумуляторной батареи отличается от напряжения солнечной батареи и не может быть подключено последовательно, чтобы оно совпадало, вам потребуется использовать контроллер заряда MPPT.Например, если у вас есть аккумуляторная батарея на 12 В и солнечная батарея на 12 В, вам потребуется использовать контроллер заряда MPPT.

Шаг №6: Защитные устройства, монтаж и балансировка систем

Всегда важно установить необходимые предохранители, устройства защиты от перегрузки по току, разъединители и т. д., чтобы защитить ваши компоненты и создать безопасную и надежную систему.Пропуск этих компонентов, безусловно, будет более дорогостоящим в будущем.

Вам также необходимо подумать о том, как вы планируете устанавливать солнечные панели, под каким углом и где.Существует множество вариантов как для потолочных, так и для наземных систем — просто обязательно проконсультируйтесь со своим поставщиком, чтобы убедиться, что система крепления совместима с вашими панелями.

Советы: перед установкой солнечной панели

● Проверьте наличие государственных субсидий, чтобы максимально использовать возможности солнечной установки.

● В зависимости от наличия сети и местоположения выберите тип системы солнечной энергии, подходящий для ваших потребностей в энергии.

● При установке солнечных батарей на крыше проверьте вместимость крыши, чтобы установить необходимое количество солнечных панелей.

● Для получения оптимальных результатов необходимо провести анализ затенения, чтобы убедиться, что установленные солнечные панели не закрыты тенью от соседних деревьев/зданий или других факторов.

Качество, Качество, Качество!

Существуют сотни веб-сайтов, которые предлагают довольно хорошие экономичные солнечные материалы по невероятным ценам.Как профессионал Литиевая солнечная батарея Компания , Я не могу не подчеркнуть важность качественных материалов.Обязательно учитывайте, сколько лет производитель работает в отрасли, гарантии на продукцию и отзывы.Как установщик автономных солнечных электростанций своими руками, вам наверняка понадобится техническая поддержка онлайн и по телефону, предоставляемая ведущими солнечными компаниями!

Я надеюсь, что эта статья дала вам некоторое представление о конструкции солнечной энергетической системы.

После того, как вы выполните все шесть из этих шагов, вы будете на пути к проектированию и, что более важно, к фактическому использованию вашей новой автономной солнечной системы с накоплением энергии!Если вы планируете установить систему солнечных батарей у себя, но все еще сомневаетесь, не волнуйтесь, наши техническая команда поможет вам найти наилучшее решение для автономной энергосистемы.