Как построить свой собственный

Если вы хотите попробовать свои силы в солнечной энергии своими руками, небольшая автономная система безопаснее и проще в установке, чем полноценная солнечная система на крыше. В большинстве мест для установки и подключения солнечной системы к сети требуются профессиональные лицензии или сертификаты. И, как мы рассказывали в нашей предыдущей статье, многие штаты запрещают жителям подключать самодельную систему к электросети. Но построить небольшую автономную систему может быть на удивление просто. Все, что вам нужно, это несколько простых расчетов и базовые знания в области электротехники.

Давайте рассмотрим, как спланировать, спроектировать и установить автономную солнечную энергосистему.

Прежде чем мы поговорим об установке, вот список оборудования и инструментов, которые вам понадобятся:

Проектирование солнечной энергосистемы означает определение размера необходимой вам системы. Этот размер в основном зависит от общей потребности в электроэнергии всех приборов, которые будут питаться системой.

Для этого перечислите все ваши приборы и их энергопотребление (почасовое) и энергопотребление (суточное). Номинальная мощность каждого прибора указывается в ваттах (Вт) и часто указывается на приборе. Вы также можете использовать онлайн-инструменты, чтобы узнать энергопотребление вашей техники.

Рассчитайте энергопотребление, умножив потребляемую мощность на часы использования. Как только вы узнаете номинальную мощность всех приборов, которые планируете использовать на солнечной энергии, составьте таблицу со значениями мощности и энергии.

Вот примерная таблица. Обратите внимание, что значения в последнем столбце представляют собой произведения двух предыдущих столбцов (ватты и часы).

В приведенной выше таблице показано, что в любой момент дня максимальная потребляемая мощность солнечных панелей составляет 470 Вт, а общая энергия, потребляемая в 24-часовом цикле, составляет 2740 Втч, или 2,74 киловатт-часа (кВтч). Давайте посмотрим, как использовать эти цифры для расчета размера солнечных панелей, инвертора и аккумулятора. Начнем с аккумулятора.

Чтобы определить размер солнечных панелей, начните с выяснения средней продолжительности солнечного света в вашем регионе. Вы можете узнать суточную продолжительность солнечного света для любого места из одного из многочисленных источников в Интернете. Если у вас есть это число, ниже приведен простой расчет, позволяющий определить размер солнечной панели.

Общая необходимая энергия (Втч) ÷ часы солнечного света в день (ч) = размер солнечной панели (Вт)

Предполагая, что место в приведенном выше примере ежедневно получает около 4,5 часов солнечного света, мы имеем:

2740 Втч ÷ 4,5 ч = панели мощностью 608 Вт

Опять же, с некоторым запасом прочности, мы можем использовать две солнечные панели по 350 Вт. Эти две панели будут соединены последовательно, как показано ниже.

Большинство компаний теперь предлагают батареи, указанные в Втч или кВтч. Для профиля нагрузки в нашем примере выше батарея должна иметь возможность хранить минимум 2,74 кВтч. Добавьте к этому некоторый запас прочности, и мы сможем использовать надежный аккумулятор емкостью 3 кВтч.

Выбор контроллера заряда аналогичен. Найдите контроллер заряда с номинальным напряжением, соответствующим напряжению панели и аккумулятора (например, 12 В). Проверьте характеристики контроллера, чтобы убедиться, что его текущая мощность выше номинального тока солнечных панелей (например, используйте контроллер на 20 А для солнечных панелей на 11 А).

Выбор инвертора зависит от номиналов вашей батареи и солнечной панели. Выберите инвертор с номинальной мощностью немного выше, чем у ваших панелей. В приведенном выше примере у нас есть панели мощностью 750 Вт, и мы можем использовать инвертор мощностью 1000 Вт.

Затем убедитесь, что входное напряжение фотоэлектрического инвертора соответствует напряжению солнечной панели (например, 36 В), а входное напряжение батареи соответствует номинальному напряжению вашей батареи (например, 12 В).

Вы можете купить инвертор со встроенными портами и для удобства использования подключить свои устройства напрямую к инвертору.

Для небольших систем, подобных той, которую мы проектируем, размер кабеля не имеет большого значения. Для всех подключений вы можете использовать обычный кабель диаметром 4 мм.

В более крупных системах правильные размеры кабелей необходимы для обеспечения безопасной и оптимальной работы. В этом случае обязательно используйте онлайн-руководство по размерам кабеля.

К этому моменту у вас будет все оборудование правильного размера. Это подводит вас к последнему этапу — установке. Установка солнечной энергосистемы не сложна. Большинство современного оборудования поставляется с готовыми портами и разъемами, что упрощает соединение компонентов.