Nøglekomponenter i et off-grid solenergisystem

Solrige dage er gode til mere end blot din solbrændthed: Ved at bruge solenergi kan du skære ned på din elregning og give dig selv fleksibiliteten til at forblive forbundet, mens du er væk fra nettet.

På trods af hvor skræmmende solenergi virker, med en vis grundlæggende viden om, hvad de forskellige komponenter gør, og hvordan man sikkert sætter et system op, kan det være et snuptag at gå ud af nettet!

Sikkerhed først

Når du bygger et solcelleanlæg, vil du arbejde med nogle meget høje spændinger, og det er vigtigt at følge de korrekte sikkerhedsretningslinjer. Her er fire grundlæggende sikkerhedsregler, du skal overholde:

1. Brug altid tykkere tråd, end du regner med at have behov for.
2. Sæt altid sikringer i dit kredsløb, især mellem dine paneler og batteribanken.
3. Brug altid en laderegulator, der kan håndtere den enorme strøm, der udsendes fra dine solpaneler.
4. Lej altid en professionel, hvis du føler dig utilpas med at arbejde med høje spændinger.

Det væsentlige

Komponenterne i et off-grid elektrisk system kan opdeles i fire kategorier: kilder, lager, forbindelser og belastninger.

Kilder: Disse er kilden til elektriciteten - i vores tilfælde solpanelerne selv.

Opbevaring: Disse komponenter lagrer elektriciteten til senere brug. Solcellesystemer bruger en gruppe af deep cycle-batterier, der er forbundet i serie, kendt som en batteribank.

Forbindelser: Disse består af de stykker, der binder systemet sammen, såsom ledninger, ladecontrollere og sikringer. Fra et sikkerhedsmæssigt perspektiv er forbindelserne det område, der med størst sandsynlighed vil forårsage et problem hen ad vejen, medmindre der er truffet passende forholdsregler.

Belastninger: Disse er slutmålet; ethvert udstyr, der bruger elektricitet, er en belastning. Dette inkluderer strømomformere til vores 120V-apparater, såvel som alle 12V-apparater, vi måtte bruge.

Generering af strøm med solpaneler

Solpaneler fungerer ved at omdanne energi fra solen til brugbar DC (Direct Current) elektricitet. Denne DC lagres derefter i batterier og bruges til at drive vores enheder.

Når solens stråler støder på solpanelernes fotovoltaiske elementer, overføres energi til elektronerne indeni. Disse ophidsede elektroner glider derefter rundt i solpanelets kredsløb, fra negative til positive ender, oplader vores batterier og holder lysene tændt.

Solpaneler kommer generelt i to varianter, baseret på den molekylære sammensætning af deres fotovoltaiske elementer: sort monokrystallinsk og blå polykrystallinsk.

I store træk er Mono-paneler mere effektive og dyrere. Polypaneler kan være et godt budgetvalg; dog kan man finde på at have brug for flere Poly-paneler for at få den samme effekt genereret af færre Mono-paneler. Hvis du arbejder med begrænset plads, såsom på toppen af ​​en autocamper, er Mono-paneler vejen at gå.

Relaterede: Fantastiske solcelledrevne gadgets, som alle hjem bør bruge

Lagring af strøm med en batteribank

Der findes mange, mange forskellige typer batterier derude; så mange, at det kan være lidt skræmmende at vælge de perfekte til din batteribank. For at forenkle tingene lidt skal du huske på disse to regler, når du vælger batterier:

1. Brug altid deep cycle-batterier - disse er designet til at blive støt afladet og opretholde deres strømudgang. Brug af lavvandede batterier, som bilbatterier, vil resultere i en reduceret levetid for din batteribank.
2. Deep cycle-batterier kan generelt kun aflades til halvdelen af ​​deres fulde kapacitet, før de skal genoplades. Når du overvejer dit batteribehov, skal du se på dit daglige strømforbrug og gange det med to.

Uden for disse to gyldne regler kommer valget af, hvilke batterier der skal bruges, mere ned til budgettet end noget andet. Specifikt, hvis du foretrækker at betale mere på forhånd for en mere effektiv, længerevarende lithiumbatteribank eller komme i gang for færre penge med en blysyrebatteribank.

Oprettelse af forbindelser

Før vi sætter nogen af ​​delene sammen, skal vi kende den korrekte tykkelse på ledningen, strømstyrken på sikringerne og den maksimale effekt af vores ladecontroller. Du ville ikke marchere en parade over en ny bro uden at finde ud af, hvor meget vægt den kan holde; samme koncept her.

Sikker ledningstykkelse afhænger af, hvor meget strøm der løber gennem den på et givet tidspunkt, såvel som den faktiske længde af ledning, der er nødvendig. For tynd og ledningen kan smelte og forårsage en elektrisk brand.

For at beregne den korrekte tykkelse eller tykkelse af den ledning, der skal bruges, skal du som standard bruge en wire-måleberegner og derefter øge tykkelsen med en eller to. Bemærk, at trådmålere er bagud: større målere bruger mindre tal og omvendt. Så hvis du beregner en sikker gauge til at være 10, skal du bruge en 8-gauge ledning.

At finde ud af sikker sikringsstrømstyrke er langt enklere end at beregne sikker ledningsmåler. Du skal blot dividere den maksimale effekt (P) i watt af kredsløbet med spændingen (V), der løber gennem det for at få strømmen (I) i ampere. Dette er en grundlæggende ligning i fysik, kendt som Ohms lov:

Laderegulatorer regulerer opladningshastigheden, der kommer ind i din batteribank fra solpanelerne for at sikre sikker drift. Disse enheder vil have den maksimale effektindgang angivet på dem. Hvis du bruger et 400W solcellepanel, skal du have mindst 400W minimumseffekt til din ladecontroller.

Relaterede: Er overspændingsbeskyttere nødvendige?

Strømforsyning til dine enheder

Solpaneler genererer elektricitet i form af 12V DC. Selvom 12V er fint til at tænde for lys, oplade vores telefoner eller køre blæsere, rejser dette et problem: Næsten alt, hvad vi bruger i vores hjem, er drevet af 120V AC (vekselstrøm). Bemærk: denne netspænding er forskellig i nogle lande, så dobbelttjek.

For at løse dette bruger vi en inverter. Invertere fungerer ved at konvertere 12V DC til 120V AC og kommer i to varianter, Pure Sine Wave eller Modified Sine Wave. I næsten alle tilfælde er ren sinus vejen at gå, især hvis du bruger følsomt elektrisk udstyr som computere eller spillekonsoller.

Relaterede: Hvad er forskellen mellem AC og DC, og hvordan kan du konvertere dem

Opbygning af et solcelleanlæg

Kilder, opbevaring, forbindelser og belastninger: disse er de stykker, der danner et off-grid solsystem. Ved at udvise passende forsigtighed og lave et par enkle beregninger, kan du trygt bygge en pålidelig kilde til elektricitet for at skære ned på din elregning og holde dig forbundet, uanset hvor du er er.

Hvordan boligsolenergisæt kan holde dig online under udfald

Mens fossilbrændstofdrevne generatorer er godt forstået, er det samme ikke tilfældet for solenergisæt til boliger. Der er tusindvis af produkter på tilbud, hver med deres egne fordele og ulemper. Hvilke er rigtige for dig?

Læs Næste

Om forfatteren