A hálózaton kívüli napelemes rendszer kulcsfontosságú elemei

A napsütéses napok nem csak a barnulásra jók: a napenergia felhasználásával csökkentheti villanyszámláját, és rugalmasságot biztosíthat magának, hogy kapcsolatban maradjon, miközben nem használja a hálózatot.

Annak ellenére, hogy a napenergia milyen félelmetesnek tűnik, néhány alapvető tudással arról, hogy mit csinálnak a különböző összetevők, és hogyan kell biztonságosan beállítani a rendszert, a hálózatról való leállás egy pillanat alatt lehetséges!

Első a biztonság

A napelemsor építése során nagyon magas feszültséggel fog dolgozni, és elengedhetetlen a megfelelő biztonsági irányelvek betartása. Íme négy alapvető biztonsági szabály, amelyeket be kell tartani:

1. Mindig vastagabb drótot használjon, mint amennyire számítana.
2. Mindig csatlakoztasson biztosítékokat az áramkörbe, különösen a panelek és az akkumulátorbank közé.
3. Mindig használjon olyan töltésvezérlőt, amely képes kezelni a napelemek által kibocsátott hatalmas teljesítményt.
4. Mindig fogadjon szakembert, ha kényelmetlenül érzi magát a nagyfeszültséggel végzett munka során.

Az Essentials

A hálózaton kívüli elektromos rendszer elemei négy kategóriába sorolhatók: források, tárolók, csatlakozások és terhelések.

Források: Ezek az áramforrások – esetünkben maguk a napelemek.

Tárolás: Ezek az alkatrészek tárolják az elektromosságot későbbi felhasználás céljából. A napelemes rendszerek sorosan vezetékezett mélyciklusú akkumulátorokat használnak, amelyeket akkumulátorbanknak neveznek.

Csatlakozások: Ezek a rendszert összekötő darabokból állnak, például vezetékekből, töltésvezérlőkből és biztosítékokból. Biztonsági szempontból a csatlakozások azok a területek, amelyek a legvalószínűbben okoznak problémát az úton, hacsak nem tesznek megfelelő óvintézkedéseket.

Terhelések: Ezek a végcélok; minden elektromosságot használó berendezés terhelés. Ez magában foglalja a 120 V-os készülékeink invertereit, valamint az esetlegesen használt 12 V-os készülékeinket.

Energiatermelés napelemekkel

A napelemek úgy működnek, hogy a nap energiáját hasznosítható egyenáramú (egyenáramú) elektromossággá alakítják. Ezt a DC-t azután akkumulátorokban tárolják, és az eszközeink táplálására használják.

Amikor a Nap sugarai találkoznak a napelemek fotovoltaikus elemeivel, az energia átadódik a benne lévő elektronoknak. Ezek a gerjesztett elektronok azután a napelem áramköre körül cipzároznak, a negatívtól a pozitív felé, töltve akkumulátorainkat és égve tartva a lámpákat.

A napelemek általában kétféle változatban kaphatók, fotovoltaikus elemeik molekuláris összetétele alapján: fekete monokristályos és kék polikristályos.

Nagy vonalakban a Mono panelek hatékonyabbak és költségesebbek. A poli panelek jó költségvetési választások lehetnek; azonban előfordulhat, hogy több Poly panelre van szüksége ahhoz, hogy kevesebb Mono panel által termelt teljesítményt ugyanaz legyen. Ha korlátozott helyen dolgozik, például egy lakóautó tetején, a Mono panelek a megfelelő megoldások.

Összefüggő: Csodálatos napenergiával működő modulok, amelyeket minden otthonnak kell használnia

Energia tárolása akkumulátorral

Sok-sok különféle típusú akkumulátor létezik; olyan sok, hogy egy kicsit ijesztő lehet kiválasztani a tökéleteset az akkumulátorbankhoz. A dolgok egyszerűsítése érdekében tartsa szem előtt a következő két szabályt az akkumulátorok kiválasztásakor:

1. Mindig mélyciklusú akkumulátorokat használjon – ezeket úgy tervezték, hogy folyamatosan lemerüljenek és fenntartsák teljesítményüket. A kis ciklusú akkumulátorok, például az autóakkumulátorok használata csökkenti az akkumulátorbank élettartamát.
2. A mélyciklusú akkumulátorokat általában csak teljes kapacitásuk feléig lehet lemeríteni, mielőtt újra kellene tölteni. Az akkumulátorszükséglet mérlegelésekor nézze meg napi energiafogyasztását, és szorozza meg kettővel.

A két aranyszabályon kívül a használni kívánt akkumulátor kiválasztása mindennél jobban függ a költségvetéstől. Pontosabban, ha többet szeretne előre fizetni egy hatékonyabb, hosszabb élettartamú lítium akkumulátor bankért, vagy ha kevesebb pénzért kezdene üzembe helyezni egy ólom-savas akkumulátort.

Kapcsolatok létrehozása

Mielőtt bármelyik darabot összeraknánk, tudnunk kell a megfelelő vezetékvastagságot, a biztosítékok áramerősségét és a töltésvezérlőnk maximális teljesítményét. Nem vonulnál fel egy felvonuláson egy új hídon anélkül, hogy ki ne tudnád, mekkora súlyt bír el; itt is ugyanaz a koncepció.

A biztonságos vezetékvastagság attól függ, hogy egy adott időpontban mekkora áram fog átfolyni rajta, valamint a szükséges vezeték tényleges hosszától. Túl vékony, és a vezeték megolvadhat, ami elektromos tüzet okozhat.

A használandó huzal megfelelő vastagságának vagy átmérőjének kiszámításához alapértelmezés szerint használjon huzalmérő számológépet, majd növelje meg eggyel vagy kettővel. Vegye figyelembe, hogy a huzalmérők visszafelé állnak: a nagyobb mérőeszközök kisebb számokat használnak, és fordítva. Tehát, ha a biztonságos szelvényt 10-re számítja, használjon 8-as vezetéket.

A biztonságos biztosíték áramerősségének kiszámítása sokkal egyszerűbb, mint a biztonságos vezetékmérő kiszámítása. Egyszerűen osztja el az áramkör wattban kifejezett maximális teljesítményét (P) a rajta áthaladó feszültséggel (V), hogy megkapja az áramerősséget (I) amperben. Ez egy alapegyenlet a fizikában, Ohm törvényeként ismert:

A töltésvezérlők szabályozzák a napelemekből az akkumulátorbankba érkező töltés sebességét a biztonságos működés érdekében. Ezeken az egységeken a maximális bemeneti teljesítmény szerepel. Ha 400 W-os napelemsort használ, akkor legalább 400 W-os minimális teljesítményre van szüksége a töltésvezérlőhöz.

Összefüggő: Szükségesek túlfeszültségvédők?

Eszközeinek áramellátása

A napelemek 12V DC formájában termelnek áramot. Míg a 12 V alkalmas lámpák táplálására, telefonjaink töltésére vagy ventilátorok működtetésére, ez felvet egy problémát: az otthonunkban használt legtöbbet 120 V AC (váltakozó áram) táplálja. Megjegyzés: ez a hálózati feszültség egyes országokban eltérő, ezért ellenőrizze még egyszer.

Ennek megoldására invertert használunk. Az inverterek úgy működnek, hogy a 12 V egyenfeszültséget 120 V AC feszültséggé alakítják, és két változatban kaphatók, a tiszta szinuszhullámú vagy a módosított szinuszhullámú. Szinte minden esetben a tiszta szinusz a helyes út, különösen akkor, ha kényes elektromos berendezéseket, például számítógépeket vagy játékkonzolokat használ.

Összefüggő: Mi a különbség az AC és a DC között, és hogyan lehet átalakítani?

Napelemes rendszer kiépítése

Források, tárolás, csatlakozások és terhelések: ezek azok a darabok, amelyek egy hálózaton kívüli napelemrendszert alkotnak. Megfelelő körültekintéssel és néhány egyszerű számítás elvégzésével biztonságosan építhet megbízhatóat áramforrás, hogy csökkentse villanyszámláját, és mindig kapcsolódjon, függetlenül attól, hogy hol tartózkodik vannak.

Hogyan tarthatják online a lakossági napelem-készletek kimaradások idején?

Míg a fosszilis tüzelőanyaggal működő generátorok jól ismertek, ez nem igaz a lakossági napelem-készletekre. Több ezer termék található a kínálatban, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai. Melyik a megfelelő számodra?

Olvassa el a következőt

A szerzőről