Nøkkelkomponenter i et off-grid solenergisystem

Solfylte dager er bra for mer enn bare brunfargen din: Ved å bruke solenergi kan du kutte ned på strømregningen og gi deg selv fleksibiliteten til å holde deg tilkoblet mens du er utenfor nettet.

Til tross for hvor skremmende solenergi virker, med litt grunnleggende kunnskap om hva de forskjellige komponentene gjør, og hvordan man trygt setter opp et system, kan det være et blunk å gå av nettet!

Sikkerhet først

Når du bygger et solcellepanel, vil du jobbe med noen svært høye spenninger, og det er viktig å følge riktige sikkerhetsretningslinjer. Her er fire grunnleggende sikkerhetsregler å følge:

1. Bruk alltid tykkere ledning enn du regner med at du trenger.
2. Koble alltid sikringer inn i kretsen din, spesielt mellom panelene og batteribanken.
3. Bruk alltid en ladekontroller som kan håndtere den enorme kraften som produseres av solcellepanelene dine.
4. Lei alltid inn en profesjonell hvis du føler deg ukomfortabel med å jobbe med høye spenninger.

Det essensielle

Komponentene i et off-grid elektrisk system kan deles inn i fire kategorier: kilder, lagring, tilkoblinger og belastninger.

Kilder: Disse er kilden til elektrisiteten - i vårt tilfelle, selve solcellepanelene.

Oppbevaring: Disse komponentene lagrer strømmen, for senere bruk. Solenergisystemer bruker en gruppe dypsyklusbatterier koblet i serie, kjent som en batteribank.

Tilkoblinger: Disse består av delene som binder systemet sammen, for eksempel ledninger, ladekontrollere og sikringer. Fra et sikkerhetsperspektiv er forbindelsene det området som mest sannsynlig vil forårsake et problem nedover veien, med mindre riktige forholdsregler er iverksatt.

Laster: Dette er sluttmålet; ethvert utstyr som bruker strøm er en last. Dette inkluderer strømomformere for våre 120V-apparater, samt alle 12V-apparater vi bruker.

Generer strøm med solcellepaneler

Solcellepaneler fungerer ved å konvertere energi fra solen til brukbar DC (Direct Current) elektrisitet. Denne DC lagres deretter i batterier og brukes til å drive enhetene våre.

Når solens stråler møter de solcelleelementene i solcellepanelene, overføres energi til elektronene inne. Disse begeistrede elektronene glider deretter rundt kretsen til solcellepanelet, fra negative til positive ender, lader batteriene våre og holder lysene på.

Solcellepaneler kommer vanligvis i to smaker, basert på den molekylære sammensetningen av deres fotovoltaiske elementer: svart monokrystallinsk og blå polykrystallinsk.

I store trekk er Mono-paneler mer effektive og dyrere. Polypaneler kan være et godt budsjettvalg; Imidlertid kan man finne på å trenge flere Poly-paneler for å få samme effekt generert av færre Mono-paneler. Hvis du jobber med begrenset plass, for eksempel på toppen av en bobil, er Mono-paneler veien å gå.

I slekt: Fantastiske solcelledrevne gadgets alle hjem bør bruke

Lagre strøm med en batteribank

Det finnes mange, mange forskjellige typer batterier der ute; så mange at det kan være litt skremmende å velge de perfekte for batteribanken din. For å forenkle ting litt, husk disse to reglene når du velger batterier:

1. Bruk alltid dypsyklusbatterier – disse er utformet for å bli jevnt utladet og opprettholde kraftutgangen. Bruk av grunne syklusbatterier, som bilbatterier, vil resultere i redusert levetid for batteribanken.
2. Dypsyklusbatterier kan vanligvis bare lades ut til halvparten av full kapasitet før de må lades. Når du vurderer batteribehovet ditt, se på ditt daglige strømforbruk og gang det med to.

Utenom disse to gylne reglene kommer valget av hvilke batterier som skal brukes mer ned på budsjettet enn noe annet. Nærmere bestemt, hvis du foretrekker å betale mer på forhånd for en mer effektiv, langvarig litiumbatteribank, eller komme i gang for mindre penger med en blybatteribank.

Opprette forbindelser

Før vi setter noen av delene sammen, må vi vite den riktige tykkelsen på ledningen, strømstyrken til sikringene og maksimal kraft til ladekontrolleren vår. Du ville ikke marsjert en parade over en ny bro uten å finne ut hvor mye vekt den kan holde; samme konsept her.

Sikker ledningstykkelse kommer ned til hvor mye strøm som vil flyte gjennom den på et gitt tidspunkt, samt den faktiske lengden på ledningen som trengs. For tynn og ledningen kan smelte og forårsake elektrisk brann.

For å beregne riktig tykkelse på tråden som skal brukes, bruker du som standard en trådmålerkalkulator og øker deretter tråden med en eller to. Merk at trådmålere er bakover: større målere bruker mindre tall, og omvendt. Så hvis du beregner en sikker gauge til å være 10, bruk en 8-gauge ledning.

Å finne ut sikker sikringsstrømstyrke er langt enklere enn å beregne sikker ledningsmåler. Bare del den maksimale effekten (P) i watt av kretsen med spenningen (V) som går gjennom den for å få strømmen (I) i ampere. Dette er en grunnleggende ligning i fysikk, kjent som Ohms lov:

Ladekontrollere regulerer ladehastigheten som kommer inn i batteribanken din fra solcellepanelene for å sikre sikker drift. Disse enhetene vil ha den maksimale strøminngangen oppført på dem. Hvis du bruker en 400W solcellepanel, trenger du minst 400W minimumseffekt for ladekontrolleren.

I slekt: Er overspenningsbeskyttere nødvendig?

Slå på enhetene dine

Solcellepaneler genererer strøm i form av 12V DC. Selv om 12V er greit for å drive lys, lade telefonene våre eller kjøre vifter, reiser dette et problem: nesten alt vi bruker i hjemmene våre drives av 120V AC (vekselstrøm). Merk: denne nettspenningen varierer i enkelte land, så dobbeltsjekk.

For å løse dette bruker vi en inverter. Invertere fungerer ved å konvertere 12V DC til 120V AC og kommer i to varianter, Pure Sine Wave eller Modified Sine Wave. I nesten alle tilfeller er ren sinus veien å gå, spesielt hvis du bruker delikat elektrisk utstyr som datamaskiner eller spillkonsoller.

I slekt: Hva er forskjellen mellom AC og DC og hvordan kan du konvertere dem

Bygge et solenergisystem

Kilder, lagring, tilkoblinger og belastninger: dette er delene som danner et off-grid solcellesystem. Ved å utvise riktig forsiktighet og gjøre noen få enkle beregninger, kan du trygt bygge en pålitelig strømkilde for å kutte ned på strømregningen og holde deg tilkoblet, uansett hvor du er er.

Hvordan boligsolenergisett kan holde deg online under strømbrudd

Mens fossildrevne generatorer er godt forstått, er det samme ikke sant for boligsolenergisett. Det finnes tusenvis av produkter på tilbud, hver med sine egne fordeler og ulemper. Hvilke passer for deg?

Les Neste

Om forfatteren