În prezent, sistemele care nu au legătură cu rețeaua câștigă popularitate tot mai mare. Sistemul constă din: un generator de energie, un controler (PWM, MPRT, de exemplu, Arduino), un releu, un invertor (transformă curentul) și firele. Mai jos sunt prezentate diferite opțiuni pentru obținerea energiei prin utilizarea surselor naturale și transformarea energiei.
Controler de încărcare solar cu afișaj digital Morningstar
Sisteme de alimentare autonoma
Turbine eoliene
În cererea în zona cu vânturi puternice, altfel profitabilitatea lor scade considerabil. Aceste sisteme sunt ușor de operat și menținute.
Principiul generatoarelor eoliene este de a traduce energia cinetică a vântului în energia mecanică a lamelor conectate la rotor și apoi la cea electrică.
- Sistemul este complet autonom, nu este nevoie de combustibil.
- Un design simplu care nu necesită întreținere costisitoare. Reparația se reduce la examinarea preventivă.
- Pentru funcționarea fără probleme, sistemul nu trebuie oprit. În absența vântului, energia este furnizată consumatorilor din baterii.
- Funcționarea fără zgomot a sistemului se realizează datorită materialelor progresive și a modelelor generatoarelor eoliene.
Pentru o performanță optimă, trebuie îndeplinite următoarele condiții:
- Vânt constant. Înainte de instalare, este necesar să se prevadă absența pădurilor și a parcurilor, viteza și forța curenților de vânt.
- Pentru instalare, este necesară o tehnică specială pentru instalarea catargului turbinei eoliene.
- Actualizați periodic lubrifianții pentru o durată lungă de viață a sistemului.
Panouri solare (baterii)
În comparație cu generatoarele eoliene, bateriile solare au un proces de fabricație mai complicat și, prin urmare, costul acestora va fi mai mare. Dar astfel de sisteme sunt mai eficiente din punct de vedere tehnologic pentru o serie de avantaje:
- La fel ca turbinele eoliene, panourile solare nu au nevoie de combustibil, ele funcționează în tăcere și fără întrerupere.
- Mai durabil. Timpul de funcționare depășește cu 10 ani turbinele eoliene.
- Energie cinetică mai accesibilă. Lumina soarelui este mai constanta decat rafalele de vant.
- Zona de instalare. Energia solară este mult mai accesibilă decât vântul.
- Reglarea puterii. Generatoarele de vânt au putere fixă, iar la bateriile solare este posibilă setarea necesarului în funcție de necesități.
Panourile solare instalate pe acoperișul unei clădiri rezidențiale
Sisteme hibride
Prin combinarea generatoarelor eoliene și a panourilor solare, vom obține un sistem în care se vor compensa deficiențele producției de energie. Sursa principală este un generator eolian, necesită mai puține costuri de instalare și este mai ușor de întreținut. Ca sursă suplimentară de energie, se utilizează panouri solare fotovoltaice. În cazul calmului, vor prelua funcția de generare a energiei electrice.
controlere
Una dintre cele mai importante componente sunt controlorii de încărcare. Acestea servesc la controlul și reglarea încărcării panourilor bateriei.
Este cunoscut faptul că descărcarea completă, precum și încărcarea excesivă, afectează funcționarea în continuare a bateriilor de stocare. Sunt sensibile în mod deosebit panourile bateriilor plumb-acid. Pentru a proteja bateriile de aceste încărcături și servește drept regulator. Când bateria (acumulatorul) este complet încărcată de către controlere, nivelul curentului va fi coborât, atunci când încărcarea este redusă la valori critice, sursa de alimentare va fi oprită.
Tipuri de controlere
Există mai multe tipuri de controlere: On / Off, PWM și MPRT.
Înainte de a selecta un dispozitiv, trebuie să răspundeți la două întrebări de bază:
- Care este tensiunea la intrare?
- Care este curentul nominal?
Controler automat de încărcare cu controler MPPT pentru panouri solare
Ca și în cazul majorității dispozitivelor, este necesar să existe un stoc de rezistență. Tensiunea maximă a controlerului trebuie să depășească tensiunea totală cu 20%. Pentru a determina rezerva de curent nominal, este necesar să adăugați 10-20% la valoarea curentului de scurtcircuit al panourilor solare, iar această valoare depinde și de tipul de regulator. Aceste date pot fi găsite în fișele tehnice ale controlorilor. De exemplu, pentru controlerul solar SOL4UCN2 (PWM), tensiunea de ieșire este de 3 volți, 6 volți, 12 volți. De asemenea, este posibil să selectați controlorii cu o tensiune de ieșire de 36 sau 48 de volți. În plus, este necesar să se furnizeze un invertor pentru conversia curentă.
On / Off Controlere
În rândul controlorilor sunt cele mai simple și, în consecință, necostisitoare. Când încărcarea bateriei atinge valoarea limită, controlerul întrerupe conectarea panoului solar cu bateria prin intermediul unui releu. În realitate, bateria nu este complet încărcată, ceea ce afectează performanțele bateriei. Prin urmare, în ciuda costului redus, este mai bine să nu folosiți un controler de acest tip.
On / Off controller pentru panouri solare
Controlere PWM
Pentru acest tip de controler, se aplică tehnologia de modulare a pulsului. Avantajul este să opriți încărcarea bateriei fără a deconecta modulele solare, ceea ce vă permite să continuați încărcarea bateriei la nivelul maxim. Domeniul de aplicare recomandat este un sistem cu putere redusă (până la 48 volți).
Controlere MPRT
Controlerul de urmărire a punctelor de putere maximă a apărut în anii 80. Dreptul cel mai eficient este considerat a fi acest tip de controlor. Urmări maximul maxim al energiei și scade tensiunea, dar mărește curentul fără a schimba puterea. Datorită eficienței ridicate a MPRT, controlorii scurtează perioada de recuperare a stațiilor solare. Tensiunea de ieșire variază de la 12 la 48 de volți.
Controlere de casă
Bineînțeles, puteți să vă faceți singur un controler. Protipul este. În schema sa, releul comută semnalul primit de la generatoarele eoliene sau panourile solare. Releul este controlat cu ajutorul unui circuit de prag și a unui tranzistor tranzistor cu efect de câmp. Rezistoarele de tăiere reglează pragurile de comutare ale modului.
Schemă pentru crearea unui controler cu mâinile tale
În această schemă, 8 rezistori sunt utilizați ca sarcină pentru utilizarea energiei. Această schemă este originală, poate fi simplificată pe cont propriu și puteți recurge la ajutorul unor surse de încredere. În ciuda simplității aparente a desenului sau modelului, nu se recomandă utilizarea controlerele de propriile lor mâini, pentru a evita efectele adverse, cum ar fi deteriorarea bateriei, de exemplu (la tensiuni de 36-48 volți).
Un controler hibrid este un controler care utilizează energia eoliană și solară. Avantajul său este posibilitatea utilizării a două surse curente (un generator eolian sau o baterie solară) în comun sau alternativ. Indispensabil pentru producțiile autonome.
Funcții suplimentare ale bateriei
Progresul nu se oprește și datorită acestuia este posibil să selectați un controler cu caracteristicile necesare pentru fiecare consumator individual. Modelul controlerului poate include un afișaj cu informații despre baterie, relee, panouri solare, cantitatea de încărcare, tensiune (volți), curent. Este posibil să existe și un sistem de avertizare la apropierea descărcării și un temporizator pentru activarea modului de noapte. Există controlori cu capacitatea de a vă conecta la un computer.
Controler cu capacitatea de conectare la computerul I-Panda SMART 2
Platformă de control
Una dintre cele mai bune opțiuni este platforma Arduino (Arduino). Mulțumesc foarte mult. Principalul avantaj este disponibilitatea, deoarece shell-ul software-ului este gratuit. Plăcile cu circuite imprimate sunt disponibile gratuit. Datorită arhitecturii deschise a sistemului, nu vor apărea probleme cu adăugarea liniei. Aceste controlere suportă motoare cu o tensiune de până la 12 volți, puteți conecta un releu. Arduino produce și alte echipamente hardware și software. De exemplu, microcontrolere, pentru reîncărcare care necesită 5 volți sau 3,3 volți. În plus, programatorii au acces la capabilități speciale de porturi (PWM, ADC).
Un dispozitiv care ajută semnalul să facă o rotire cu 180 ° 0. Conversia unui curent direct într-un curent alternativ. În acest caz, modificările de frecvență și / sau tensiune. Schemele de invertoare sunt destul de mari, cele mai frecvente fiind cele trei tipuri.
Schema unui invertor de pod fără transformator
Primul tip este invertorul de pod fără transformator, fiind utilizat pentru instalații cu tensiuni ridicate (de la 220 la 360 de volți). Cel de-al doilea tip include invertoare cu un terminal zero al transformatorului, acestea fiind utilizate în sisteme cu tensiune joasă (12-24 volți). Și al treilea tip sunt invertoarele de pod cu un transformator. Acestea sunt utilizate pentru tensiuni mari de putere (48 volți).
Țările producătoare
În piață există numeroși controlori de încărcare cu diverse modificări, care diferă atât în ceea ce privește prețul, cât și calitatea. Printre controlorii din Rusia, cele mai bune opțiuni sunt producătorii: Emikon, Avtomatika, Berbec. Aceste companii de pe piața controlorilor au fost de mulți ani și s-au dovedit. Printre controlerele străine-a făcut lideri cred Allen-Bradley, MicroLogix (o fabrica de filială Allen Bradley) și SLC 500. Principalul criteriu de selecție a acestor producători este o suprafață mare de aplicare, adică. E. Operatorii de firme pot fi utilizate în diferite domenii și pentru scopuri diferite.
Controlere de producție străine MicroLogix
Calculul sistemului
Pentru a calcula corect sistemul, trebuie să acționați în mod consecvent. În cele mai multe cazuri, tensiunea standard este de 220 volți. Mai întâi trebuie să setați unghiul de rotație al panourilor solare.
Apoi, estimați performanța aproximativă. Pentru a face acest lucru, calculați activitatea solară minimă și maximă pentru ciclul anual. Aceste valori vor depinde, de asemenea, de locația geografică.
Următorul este selecția invertorului. Unul dintre principalele criterii de selecție este eficiența și mecanismele de protecție diferite.
Bateriile sunt selectate în funcție de capacitatea de lucru și curent, în funcție de nevoile consumatorului. Conectarea bateriilor este posibilă atât în serie, cât și în paralel. Pentru o mai mare fiabilitate, se recomandă ca bateria să fie de aceeași putere, fabricată în mod ideal într-un singur lot. În general, bateriile cu plumb-acid sunt utilizate, dar acum bateriile litiu-ion devin competitive datorită reducerilor de preț. Diferența lor constă într-o capacitate specifică mai mare, dar pentru bateriile litiu-ion, este necesar un încărcător special, multe regulatoare pur și simplu nu vor funcționa pentru ele.
Panou de control solar MPRT Tracer 1215RN
Când se utilizează controlere MPRT, este necesar să se țină seama de curentul maxim de ieșire al controlerului și nu de sursa primară. Controlerele PWM nu au o astfel de caracteristică.
Un alt aspect care necesită atenție este alegerea releelor și firelor. Lungimea lor ar trebui să fie minimă pentru a evita pierderile suplimentare. Desigur, cablurile trebuie să fie selectate în funcție de necesități, deoarece caracteristicile lor depind de secțiunea transversală a firului și de materialul din care sunt fabricate. Firele trebuie să reziste la tensiunea specificată de la 12 la 48 de volți. De asemenea, nu neglijați materialul izolator, afectează direct conductivitatea termică a firelor.
Indiferent de tipul de regulator (PWM, MPRT sau fabricat manual), este necesar să se țină cont de parametrii întregului sistem pentru o muncă mai productivă (inclusiv tensiunea de la 12 la 48 de volți). Acum, alegerea modelelor de pe piață este nelimitată, dar nu este necesar să luați prima, trebuie să citiți cu atenție caracteristicile, deoarece acestea depind de longevitatea și fiabilitatea altor componente.
Principiul regulatorului de încărcare solar
Prin selectarea corectă a părților componente ale sistemului, a unghiurilor de rotație ale panourilor solare și a amplasării geografice a acestora, este posibil să se creeze un sistem economic pentru obținerea energiei fără alimentarea cu energie suplimentară. Și poți să faci foarte mult cu propriile mâini, cumpărând doar părțile principale (de exemplu, platforma Arduino), fără a necesita costuri suplimentare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: