Як встановити маленький електрогенератор на сонячній енергії
Мета цього тексту - пояснити, як встановити маленький генератор на сонячній енергії. Варіантів може бути багато. У цьому посібнику описаний процес установки маленького генератора (<1кВтч/день), упрощенный настолько, что любой сможет собрать рабочую систему. Однако, имейте ввиду, что ради простоты придется пойти на компромисс в вопросах эффективности, безопасности и следования коду.
Кроки
1
Визначте, скільки енергії вам потрібно. Щоб зробити це, з`ясуйте, скільки енергії споживають пристрої, які ви хочете підключити до генератора. На більшості пристроїв вказана споживана потужність у Ватах, яку можна помножити на число годин, і отримати ват-години (Втч) - одиницю виміру споживання електроенергії. Наприклад, якщо ви збираєтеся використовувати пристрій потужністю 15В протягом 2 годин в день, значить його енергоспоживання 30 Втч. Майте на увазі, що вказується потужність пристрою зазвичай більше фактичної. Щоб точно виміряти споживання пристрою, можна використовувати спеціальні вимірювальні прилади. Складіть всі отримані ват-години. Якщо сума перевищує 1000Втч (або 1 кіловат-годину), це керівництво може не підійти вам.
2
Визначте, скільки вільного сонячного світла падає на ту ділянку, де ви хочете встановити сонячні панелі. Під вільним мається на увазі, що в цьому місці немає тіней. Якщо дерево, сусідський будинок або ще що-небудь відкидає тінь на це місце, не варто вважати час, який тінь тримається на цьому місці. Припустимо, сонце світить 12:00 день, але парканом воно загораживается 2 години, 1:00 деревом і 2 години сусідським сараєм, то у вас залишається 7:00. Пам`ятайте, що взимку дні коротше. Якщо ви збираєтеся використовувати вашу установку взимку, то при розрахунках орієнтуйтеся на тривалість зимового дня.
3
Поділіть ваше сумарне енергоспоживання з кроку 1 на число годин, яке ви отримали в кроці 2. Якщо вам необхідно 600Втч і сонце світить 6 годин, значить 600Втч / 6ч = 100Вт. Це кількість енергії, яку необхідно проводити на годину, щоб задовольнити ваші потреби. Для впевненості помножте це число на 2 або більше. Це необхідно, щоб врахувати факт того, що панелі генерують заявлена кількість енергії, тільки коли прямо направлені на сонці, тому якщо ваші панелі зафіксовані, то більшу кількість часу вони не будуть спрямовані на сонці прямо. У загальній сумі, ви втрачаєте близько 20% або більше створеної енергії. Якщо ви очікуєте наявність хмарності, вам потрібно помножити число необхідної енергії на 5 (або зменшити ваші потреби).
4
Купуйте сонячні панелі. Існує 3 типи сонячних панелей (або фотоелектричних елементів): з використанням аморфного кремнію, полікристалічні і монокристалічні. Панелі з використанням аморфного кремнію відносно дешеві, не чутливі до невеликих тіням, але займають дуже багато місця. Полікристалічні дешевше і менш ефективні порівняно з монокристалічними і більш ефективні в порівнянні з кремнієвими. Монокристалічні - найефективніші, але і найдорожчі. Віддача від моно- і полікристалічних панелей може дуже сильно постраждати навіть від невеликої тіні. Це пов`язано зі способом з`єднання окремих осередків. Моно- і полікристалічні панелі коштують приблизно $ 1 за Ватт ..
5
Можливо вам варто придбати панелі попроще, хоч вони і не такі довговічні. Деякі люди хочуть, щоб їх панелі працювали по 25 років, але вартість сонячних панелей падає так швидко, що через 5-10 років буде дешевше буде купити більш ефективні або поліпшити наявні панелі, ніж переплачувати зараз за більш довговічні. Якщо сонячні панелі занадто дорогі для вас, подумайте про те, щоб знизити споживання енергії. Відключення деякі пристроїв не вб`є вас (в іншому випадку, ця стаття не для вас). Обчисліть необхідний обсяг батареї. Щоб зробити це, візьміть число споживаної вами енергії та подвійте його. Слід розглядати тільки половину місткості батареї, щоб уникнути перерозрядження. Помножте отримане число на кількість днів, протягом яких вам потрібен стабільний джерело енергії. Наприклад, щоб витрачати 600Втч, вам потрібна місткість 1.2кВтч. Якщо місткість вашої батарей 3.6кВтч, то цього вистачить на пару днів, навіть якщо Сонця не буде (але у вас можуть виникнути інші проблеми в такому випадку). Оскільки місткість більшості батарей вимірюється в ампер-годинах, потрібно перевести Вч в Ач. Щоб зробити це, поділіть розраховану місткість батареї на величину її напруга, наприклад, 3600 Втч / 12 В = 300 Ач (поділіть на 6 для 6-вольтів батарей)
6
Купуйте батареї. Краще всього використовувати батареї "глибокого циклу", призначені для фургонів і човнів, хоча підійде і звичайний автомобільний акумулятор. Деякі вважають за краще 6-вольт батареї від гольф-карів, які призначені для постійних глибоких разрядок. При використанні 6В батарей слід послідовно з`єднати їх по дві (позитивний вихід однієї з негативним інший), і потім з`єднувати пари паралельно (позитивний вихід однієї пари з позитивним виходом інший, негативний з негативним). Якщо вам дозволяє бюджет, можете купити батареї AGM, розраховані на великі навантаження, але і дорожче в два-три рази в порівнянні зі звичайними. Переконайтеся, що Ач з`єднаних батарей вище, ніж місткість, обчислена раніше. При використанні декількох батарей, переконайтеся, що всі вони однакові і нові (або відновлені). Змішування батарей різної місткості, моделі або віку знижує термін служби всіх батарей.
7
Купуйте контролер заряду акумуляторів. Його вартість може варіюватися від $ 10 (приблизно 350 руб) до більш ніж $ 100 (приблизно 3500 руб). Дуже важливо використовувати контролер заряду. Якщо ви підключіть панелі безпосередньо до батарей, то батареї можуть швидко зіпсуватися. Контролер заряду повинен підтримувати кількість енергії, виробленої вашими панелями. Більшість контролерів позначається в Амперах, так що поділіть потужність ваших панелей на 12 В (наприклад, 200 Вт / 12 В ~ = 17А). Ваш контролер заряду повинен бути могутніше ваших теоретичних оцінок. Так у вас буде запас міцності і можливість розширення в майбутньому. Крім того, вибір контролера увазі компроміс між вартість та ефективністю і терміном служби батарей. Найдорожчі контролери будуть використовувати різні алгоритми зарядки, які підходять під тип ваших батарей. Вони також можуть компенсувати зміну температури, щоб захистити ваші батареї.
8
Якщо ви збираєтеся підключати свої пристрої до мережі (через звичайні розетки), вам також знадобиться перетворювач змінного струму. Існує 2 типу перетворювачів: з модифікованим синусом і зі звичайним синусом. Перетворювачі зі звичайним синусом видають енергію, яка близька до звичайної міської мережі, але вони дорожчі (більше $ 150 за 600Вт перетворювач). Перетворювачі в звичайним синусом можуть бути набагато дешевше (більше $ 30 за 400Вт), але деякі пристрої не призначені для роботи з таким типом сигналу. Майте на увазі, що ефективність перетворювачів становить 80-90%, тому ви втрачаєте частину енергії при конвертації. Якщо ви слідували всім вищевказаним інструкціям, ваша система впорається з цими втратами.
Поради
- Щоб максимізувати отримувану енергію, встановіть панелі на пристрій, який буде направляти їх в сторону сонця.
- Знизьте споживання енергії, щоб отримати можливість користуватися подібною системою.
Попередження
- Якщо ви допустите серйозну помилку, ви можете зіпсувати пристрою. Іноді навіть дорогі пристрої. Але, принаймні, це послужить вам уроком, і ви вже не допустите таких помилок.
- Використовуючи таку установку, дуже легко вичерпати наявну енергію дуже швидко. Якщо ви сильно залежите від електрики, вам слід подумати про більш дорогих і більш складних системах.
- Свинцево-кислотні батареї містять свинець і кислоту. Вони також можуть виділяти вибухонебезпечний водень.
- Електрика може вбити вас, хоча дотик до обох виходів 12В батареї не небезпечніше статичного розряду, так що не лякайтеся занадто сильно (насправді, статичні розряди можуть бути набагато сильніше 12-ти В).
- Електричний струм виробляє тепло, зайве тепло може викликати пожежу.
