Солнечная батарея для дачи своими руками: Солнечная батарея своими руками — принцип и порядок сборки в домашних условиях

Солнечная электростанция своими руками для дачи (43 фото)

Простая самодельная солнечная электростанция своими руками, для дачи. Подробные фото и описание изготовления электростанции.

Всем привет! Если провести линию электропередачи к даче, нет возможности, или это дорого, то как вариант, можно сделать солнечную электростанцию и получить напряжение 220В. Что позволит включить нормальный свет, зарядить телефон, посмотреть вечером телевизор и т.д.

Далее, вы узнаете, как своими руками можно собрать простую, бюджетную и полностью работоспособную солнечную электростанцию.

Так как сборка будет бюджетной, то особой мощности на выходе от данной станции ждать не стоит. Версия солнечной электростанции довольно простая, и её можно легко повторить, было бы желание.

И так, для сборки простой солнечной электростанции в первую очередь необходим аккумулятор. Он нужен для накопления и хранения добытой электроэнергии. Данная система будет на 12В, так как ее проще сделать. И для этого проекта вполне подойдет обычный автомобильный свинцово-кислотный аккумулятор 12В 60Ач.

Далее понадобится повышающий преобразователь на 220В. В качестве преобразователя с 12В до в 220В будем использовать бесперебойник, он же UPC.

Мощностью данного прибора составляет 240Вт с чистым синусом на выходе. Бесперебойник имеет защиту от переразряда аккумулятора и защиту от перегрузки. Этот аппарат автор приобрел на барахолке, поэтому аккумулятора в нём уже нет. И с него были выведены силовые провода для подключения внешнего аккумулятора 12В.

Еще на бесперебойник была установлена розетка. В нее будем подключать приборы-потребители, выход здесь 220В.

Для преобразования солнечных лучей в электрическую энергию, будем использовать вот такую солнечную панель (солнечную батарею). Ее характеристики следующие: напряжение 32,4В, ток 9,26А, максимальная мощность 300Вт.

Специально для работы с этой солнечной панелью был приобретен вот такой бюджетный PWM контроллер с током до 30А для заряда аккумулятора.

Для перестраховки контроллер выбран с запасом, именно на 30А, при токе солнечной панели до 10А. Этот прибор необходим для контроля тока, напряжения и других параметров заряда аккумулятора. А главная его задача – это своевременно отключить аккумулятор от солнечной панели, чтобы не допустить перезаряда. Контроллер комплектуется подробной инструкцией, где вы найдете всю необходимую информацию.

Также понадобятся автоматы. Один на 25А (для выключения солнечной панели), и один на 32А для выключения преобразователя.

Клеммная колодка на 60А будет для подключения аккумулятора и инвертора, а на 35А будет для подключения солнечной панели, по токам их хватит.

Для подключения аккумулятора к преобразователю потребуются медные многожильные провода с сечением 16 квадратов. А для подключения солнечной панели к контроллеру и аккумулятору будет достаточно сечения провода 6 квадратных мм.

таблица для примерного подбора сечения провода по току

Схема солнечной электростанции.

Схема довольно простая, её легко прочитать и понять, даже без специальных знаний. Монтировать часть деталей будущей солнечной мини электростанции будем на кусок ламината.

PWM контроллер заряда аккумулятора установим на стойки, чтобы обеспечить нормальное охлаждение радиатора на задней стенке контроллера.

Далее необходимо подключить аккумулятор. Для его подключения используем провода с сечением 16 квадратных мм с крокодилами. При подключении очень важно соблюдать полярность.

Аккумулятор подключен, контроллер заряда включился и показывает напряжение аккумулятора. По сути на этом этапе большая часть работы уже сделана. Дальше, соблюдая полярность, необходимо подключить солнечную панель на соответствующий клемник.

Все операции проделываем с выключенным автоматом солнечной панели. Когда панель подключена, контроллер заряда покажет наличие солнечной панели и начнется процесс зарядки аккумулятор.
Преобразованная солнечная энергия с панели уже накапливается в аккумуляторе. На дисплее контроллера можно посмотреть текущие показания такие как: напряжение с солнечной батареи, температуру, напряжение аккумулятора и ток заряда.

Как видим, ток заряда аккумулятора в данный момент составляет 6А, что допустимо для используемого аккумулятора. Предварительно в настройках контроллера заряда необходимо указать тип используемого аккумулятора. Данный аккумулятор свинцово-кислотный и это значение В01.

Остальные настройки пока оставляем по умолчанию. По сути на данном этапе у нас получилось солнечное зарядное устройство. Чтобы получилась полноценная солнечная мини электростанция, осталось всего ничего — добавить в сборку инвертор с 12В в 220В, чтобы можно было удобно использовать сгенерированную электроэнергию.

Важно! При подключении инвертора не забывайте соблюдать полярность!

Инвертор подключен, теперь можно включить автомат и подать питание на инвертор.

По сути это все, солнечная мини электростанция собрана и готова к работе. Давайте ее протестируем. Для демонстрации подключаем светодиодную лампу 220В к инвертору.

Как видим, все прекрасно работает.

Важно! Если солнечная панель включена и дает напряжение на основную сборку, то аккумулятор отключать нельзя, чтобы не спалить инвертор повышенным напряжением солнечной панели. Аккумулятор должен быть подключен обязательно для нормальной работы, собранной мини электростанции.

Аккумулятор в такой схеме работает в роли ограничителя и стабилизатора напряжения и удерживает напряжение солнечной панели в нужном диапазоне. Панель будет пытаться зарядить аккумулятор до своего рабочего напряжения, в этом случае до 32В, но PWM контроллер заряда будет отслеживать напряжение аккумулятора и отключит уже заряженный аккумулятор от солнечной панели, чтобы не было перезаряда и аккумулятор не вышел из строя.

По примерному графику вольт-амперной характеристики солнечной панели, можно увидеть, что используемый в данном проекте PWM контроллер заряда, будет работать в точке с напряжением примерно 14В.

Таким образом снять с панели можно будет мощность равную примерно 100Вт, потому как PWM контроллер заряда не умеет преобразовать напряжение в силу тока, и потому солнечная панель не используется на все 100% своей заявленной мощности.

Чтобы снять заявленные 300Вт, нужно покупать более дорогой MPPT контроллер, который может преобразовать лишнее, более высокое напряжение, в силу тока для заряда того же аккумулятора или для питания другого потребителя. По сути MPPT контроллер — это импульсный DC-DC преобразователь. MPPT контроллеры более гибки, продуктивны и более эффективно используют ресурсы солнечной панели. Минус у нас по сути один – это цена. А так как это сборка бюджетной солнечной мини электростанции, то выбор был сделан в пользу PWM контроллера. К слову, такая солнечная мини электростанция обошлась автору примерно в 120 долларов. Стоит отметить, что в эту стоимость не входит аккумулятор.

Смотрим видео по изготовлению солнечной электростанции своими руками:

Солнечные батареи для дома. Применение и схемы подключения своими руками. Солнечные батареи для дома своими руками. Характерные особенности гелиосистем. Вариант сборки и установки солнечных панелей

Ноябрь 16 • Крыша, Полезные советы, Ремонтные и строительные работы • Просмотров 839 • Комментариев к записи Солнечные батареи для дома. Применение и схемы подключения своими руками нет

Обустройство современного частного дома не обходится без использования вспомогательных механизмов. Нагревательные котлы, водяные насосы, системы фильтрации бассейна – все они были созданы, чтобы упростить жизнь человеку. Каждая система требует большого количества энергии, не говоря уже об освещении жилых помещений и придомовых территорий. Если пользоваться общей электросетью, то в итоге в конце месяца можно получить внушительный счёт для оплаты коммунальных услуг. Чтобы сэкономить, можно обустроить дом с использованием солнечных батарей, при этом сделать всё собственноручно. Изначально вам придется потратиться, однако впоследствии вы увидите, что результат налицо. 

Содержание

• Характеристика солнечных батарей для дома
  • Достоинства солнечных батарей для дома
  • Недостатки солнечных батарей для дома
  • Способ установки солнечных панелей для дома
  • Особенности установки солнечных батарей для дома
• Солнечные батареи для дома своими руками. Пошаговая инструкция
  • Выбор основных компонентов гелиосистемы
  • Материал и инструмент для создания солнечной батареи
  • Как сделать солнечную батарею своими руками
  • Схема подключения солнечной батареи для дома
• Солнечные батареи своими руками, видео

Характеристика солнечных батарей для дома

Изначально гелиосистемы использовались в космических технологиях. С развитием прогресса они видоизменялись и совершенствовались, благодаря чему стали широкодоступными. На смену устаревшим панелям, которые использовались в калькуляторах, пришли высокотехнологичные фотоэлементы с более высокими показателями энергоэффективности. Все солнечные батареи содержат специальные элементы (две соединённые друг с другом пластины из кремния), которые играют роль полупроводника.

Достоинства солнечных батарей для дома

К главным преимуществам солнечных батарей можно отнести следующие показатели:

1. Лёгкость панелей.
2. Экологически чистый функционал батареи. Гелиосистемы абсолютно безвредны для внешней среды.
3. Быстрое обслуживание системы. Вы не потратите много времени на уход за батареями и системой выработки и накопление электроэнергии.
4. Лёгкость монтажа. Опоры солнечных панелей не требуют дополнительной прокладки кабеля.
5. Бесшумность. Конструкция неподвижна, благодаря чему уровень шума функционирующей системы сведён к нулю.
6. Долгий срок эксплуатации. При правильном уходе, батареи прослужат десятки лет, не нуждаясь в ремонте или замене.
7. Экономия. Сначала покупка и установка гелиосистемы может показаться затратным мероприятием, однако со временем вы оцените свой выбор по достоинству.

Безусловно, самым основным преимуществом такой системы принято считать её экономичность. Именно благодаря этому показателю всё больше и больше владельцев частных домов выбирают гелиосистемы, которые в должной мере обеспечивают строение электроэнергией, заботясь при этом о сохранности ваших денежных средств.

Недостатки солнечных батарей для дома

Если вы собрались изготовить систему выработки электроэнергии, с применением солнечных панелей, то немаловажно обратить внимание на все «минусы» такого проекта. Хоть их и немного, но и такие имеются.

К недостаткам батарей энергосбережения, изготовленных с использованием солнечных панелей, можно отнести следующие:

1. Достаточно долгий и трудозатратный процесс изготовления. Чтобы создать такую систему потребуется немало времени и терпения.
2. Панели боятся грязи, которая может уменьшить свойства поглощения световых лучей, или вовсе вывести их из строя.
3. Для того чтобы запитать дом большой площади, необходимо использовать громоздкие панели, которые будут иметь достаточно большую массу. Иногда установить такие панели на крыше не представляется возможным.
4. Непостоянство функционирования. Ввиду того, что погода переменчива, а с наступлением зимнего периода количество пасмурных дней только увеличивается, солнечные батареи не смогут постоянно выполнять свою задачу. То же самое относится и к ночному времени суток.

Способ установки солнечных панелей для дома

Каждый дом имеет собственную особенность строения, поэтому о месте будущего размещения солнечной батареи лучше позаботиться заранее. Иногда бывает так, что это и вовсе невозможно, тогда нужно найти место вблизи дома.

Монтируя солнечную батарею, можно воспользоваться следующими способами:

1. Стационарный. В этом случае, панель размещают таким образом, чтобы лицевая часть была направлена на юг. При этом нужно выставить её так, чтобы угол горизонтального наклона и широта местности совпадали. Чтобы панель поглощала солнечный свет с максимальной эффективностью, к полученному значению добавляют ещё +15°.
2. Подвижный. Для такого способа характерна установка солнечной батареи на специальную траверсу. Она поворачивает панель по направлению движения солнца. Процесс схож с движением головы подсолнечника в течение дня. Таким образом, солнечные лучи попадают на панель под углом 90°, увеличивая её КПД. Если вы захотите использовать этот метод, то учтите, что придётся потратиться на привод траверса и систему его управления.

Выбирая способ установки вашей батареи, учтите погодные факторы местности. Немаловажно обратить внимание на количество потребляемой энергии. Иногда лучше установить панели на траверсы, и потратить на это некоторую сумму, зато впоследствии система будет более эффективно выполнять свою задачу.

Особенности установки солнечных батарей для дома

Перед тем как начинать непосредственную сборку и установку гелиосистемы, лучше рассмотреть все нюансы. Они помогут вам избежать ошибок, тогда система будет работать максимально эффективно.

Чтобы смонтировать солнечную систему в собственном доме придерживаются следующих правил:

• выберите место на крыше дома, на которое чаще всего попадают солнечные лучи. Если это невозможно, то найдите такое место на участке. Тогда панели нужно будет установить на опоры. Учитывайте также, что вблизи нет объектов, которые будут отбрасывать тень на солнечную батарею;
• выставьте панель под правильным градусом. Чтобы узнать широту, в которой находится ваш дом, можно воспользоваться GPS-навигатором, или посмотреть координаты в интернете, например, в «Yandex Карты». Не поленитесь изменять наклон панели в течение года. В зависимости от региона, он может увеличиваться до 10 градусов летом, и уменьшаться на такое же значение зимой;
• всегда следите за чистотой панелей. Если они загрязнились, или покрылись снежной коркой в зимний период, то не будут работать. Если солнечная батарея расположена высоко, то учтите, что вы должны иметь к ней доступ;
• в случае, если вы монтируете много панелей, убедитесь, что они не будут отбрасывать друг на друга тень.

Не пренебрегайте правилами установки во избежание потери работоспособности гелиосистемы. Если вы хотите добиться от батареи максимальной эффективности, то уделите внимание каждому вышеперечисленному пункту в отдельности.

Солнечные батареи для дома своими руками. Пошаговая инструкция

Если вы собрались собственноручно собрать и смонтировать систему энергосбережения, то лучше быть во всеоружии. В теории может показаться, что этот процесс достаточно прост и незамысловат, но это не так. Сборка гелиосистемы может потребовать некоторых навыков и знаний, используемых в электромонтажных работах. На случай, если вы не имели опыта работы с электричеством, то лучше купить готовый комплект и установить собственноручно. На крайний случай можно попросить более компетентного человека, предоставив ему весь необходимый реквизит и материал.

Выбор основных компонентов гелиосистемы

Солнечная батарея играет роль всего лишь первичного преобразователя, поглощая энергию солнца. Чтобы изготовить в домашних условиях работоспособную систему сбережения и накопления энергии, необходимо рассмотреть каждый компонент в отдельности. Это поможет лучше понять принцип работы гелиосистемы, а также другие особенности её функционала.

Ниже приведём составные элементы гелиосистемы, используя которые можно собрать простейший вариант такой конструкции, среди которых:

1. Аккумуляторная батарея (АКБ). Играет роль накопителя энергии солнца. Её относят к расходному материалу, поскольку она со временем теряет свои сберегающие свойства. Если вы хотите оборудовать небольшой дом, то вам потребуется АКБ с напряжением в 12V. Для помещений большей площади этот параметр может увеличиваться до 24 V или 48V. Также при выборе аккумуляторной батареи обратите внимание на её ёмкость. Чем она больше, тем дольше система работает в автономном режиме. Обязательно узнайте об уровне саморазряда (чем он ниже, тем дольше прослужит АКБ).
2. Контроллер заряда аккумуляторной батареи. Это устройство предназначено для управления ёмкостью АКБ. Обычно оно представлено в двух вариантах: ШИМ (прямое подключение аккумулятора к солнечной батарее без преобразования напряжения) и ОТММ (используют для систем с напряжением выше 28 V). Если вы собрались обустроить дачу, на которую будете приезжать несколько раз в месяц, то целесообразно будет использовать ШИМ-контроллер. Если же вам необходима круглосуточная система энергогенерации, лучше приобрести ОТММ-контроллер. Он будет немного дороже, зато позволит использовать более мощные гелиосистемы (более 400 Вт).
3. Инвертор напряжения. Преобразовывает постоянное напряжение АКБ в 220 V. Выбирая инвертор, обязательно поинтересуйтесь о его мощности. Важно также, чтобы он имел функцию встроенной защиты от перегрузок, а также ограничитель заряда. Лучше описать все желаемые требования консультанту, тогда вы подберёте необходимый прибор в соответствии с параметрами гелиосистемы. Не забудьте сообщить о наличии в доме бытовой техники с электроприводом, например, стиральной машины или вентилятора.

Материал и инструмент для создания солнечной батареи

Для того чтобы самостоятельно изготовить гелиосистему, заранее приобретите всё необходимое. Ниже приведём список всех компонентов, которые понадобятся для сборки того или иного элемента системы.

К ним относятся:

• фотоэлементы из поликристаллического кремния для «впитывания» солнечной энергии;
• алюминиевые уголки для каркаса;
• оргстекло, прозрачный поликарбонат или калёное стекло для защитного слоя;
• набор проводников для соединения фотоэлементов;
• паяльник, канифоль, олово или серебро;
• крепёжные элементы, нож строительный;
• мультиметр, дрель, свёрла, диоды Шотке;
• вакуумные подставки.

Полезный совет: для будущей конструкции, лучше покупать составные части одной фирмы. Такая схема будет надежнее, нежели собранная из разных компонентов.

Как сделать солнечную батарею своими руками

Если вы собрались создать контроллер заряда и солнечную панель для гелиосистемы своими руками, то лучше сразу купить всё необходимое. Изредка можно встретить солнечную батарею, собранную из подручных средств собственноручно. В данном вопросе нужно иметь некоторые знания в сборке электроприборов, а также неплохо пользоваться паяльником.

Чтобы самостоятельно изготовить солнечную батарею, необходимо придерживаться следующей инструкции, действуя при этом пошагово:

1. Чтобы создать рамку для фотоэлементов лучше всего подойдёт дерево или твёрдый пластик. Использование других материалов неприемлемо из соображений правил техники безопасности. В качестве основы подойдёт влагостойкая фанера толщиной не менее 4 мм. Размеры рамки зависят от количества фотоэлементов. В качестве защитного бортика хорошо использовать рейку из деревянного массива, которую следует предварительно обработать. Она должна проходить по периметру каждого фотоэлемента. В основе сверлят отверстия под контакты, после чего обрабатывают битумом.
2. На получившуюся форму наносят специальные защитные средства, после чего грунтуют, красят и оставляют сохнуть. Лучше всего использовать фасадную краску белого цвета без содержания акрила.
3. Фиксируем преобразовательные блоки на клей или специальные защёлки. Соединяем все контакты в соответствии с предоставленной схемой. Используйте припой с большим содержанием олова либо серебро. Для фиксации также отлично подойдёт газовый паяльник.
4. Поверх фотоэлементов устанавливают защитную крышку из оргстекла. Для этого советуем заранее приобрести молекулярный клей. Стекло должно полностью покрывать всю поверхность панели. Все щели герметизируются битумом или атмосфероустойчивым силиконом.

Сделав всё последовательно, вы получите надёжную долговечную батарею для преобразования солнечного света. Обязательно загерметизируйте все щели, чтобы избежать в них попадания влаги. Соблюдайте полюсность при соединении контактов.

Схема подключения солнечной батареи для дома

Остаётся завершающий этап установки солнечной батареи, изготовленной собственноручно.

Чтобы сделать всё верно, пользуются следующим алгоритмом:

1. Контроллер заряда соединяют с АКБ при помощи выходных клем.
2. Подключаем аккумуляторную батарею. Обязательно соблюдайте одинаковую полюсность (плюс к плюсу, минус к минусу). В противном случае батарея попросту спалит АКБ.
3. Подаём питание от АКБ, поместив проводники на входные клеммы инвертора.
4. Теперь можно включить контроллер с инвертором. Электричество начнёт зарядку аккумулятора.

Как видим, собрать и смонтировать такую конструкцию возможно, если придерживаться правильной последовательности действий. Используйте качественные материалы для сборки гелиосистемы, тогда вы получите долговечную конструкцию, которая сэкономит вам круглую денежную сумму. Существуют также солнечные батареи, которые собирают вручную из транзисторов. Для нас же приемлемым остаётся вышеописанный вариант.

Солнечные батареи своими руками, видео

« Как положить ламинат на деревянный пол своими руками Как установить печь в бане: советы по правильной установке своими руками »

Создайте свою собственную систему солнечной энергии LiFePO4 — Солнечная энергия своими руками

Создайте свою собственную систему солнечной энергии

Raw LiFePO4 Cell Battery!

Это комплексное системное решение, включающее:

• Функции защиты BMS (повышенное/пониженное напряжение/перегрузка по току/балансировка)
• Отключение при низкой температуре
• Программируемые настройки полосы пропускания заряда/разряда
• Подходящие элементы LiFePO4, которые на долгие годы
• Варианты отключения при низком напряжении для больших инверторов
• Сделайте его настолько большим, насколько хотите! Электроэнергия для небольшой деревни или дома, если хотите

Все по отличной цене. Это идеальная система на основе LiFePO4, сделанная своими руками, и в ней есть все необходимое для системы, которая прослужит не менее 10 лет.

Базовая схема системы 12 В BMS Protected LiFePO4:

Если одна BMS не может справиться с током, требуемым вашими нагрузками,

Сделайте 3 отдельных батареи и соедините их параллельно:

Если вы хотите использовать БОЛЬШОЙ инвертор (или любую нагрузку
, превышающую 2000 Вт), создайте систему 24 В/48 В:

Работа системы солнечной энергии на 12 В довольно нелогична, когда вам нужно использовать большие инверторы. Вы потратите ТОННУ денег на BMS/Wire/OCPD и т. д. Поэтому, чтобы сэкономить много времени и денег, создайте аккумуляторную батарею с более высоким напряжением. Это позволит вам запустить массивный инвертор с одной BMS на 100 А. Давайте задумаемся об этом на секунду…

1. Если вы используете 12 В, BMS на 100 А может работать с максимальной нагрузкой 1200 Вт
2. При питании от сети 24 В система BMS на 100 А может работать при максимальной нагрузке 2400 Вт.
3. При питании от сети 48 В система BMS на 100 А может работать при максимальной нагрузке 4800 Вт!

Кроме того, 320A 48v BMS легко найти! И дешевый (как тот, что внизу этой страницы) и может питать нагрузку 15 360 Вт!!

Вы также сэкономите кучу денег только на проводах (обычно это сотни долларов). Поэтому, если вы питаете нагрузку мощностью более 2000 Вт, используйте аккумулятор с более высоким напряжением. Вы сэкономите себе много времени и денег.

Как сконфигурировать элементы в большом банке батарей

Если вы строите большой банк батарей, вам следует покупать большие элементы. Если ячейки самого большого размера не справляются с этой задачей, вам нужно будет сначала объединить ячейки параллельно, а затем соединить их последовательно. Это позволит вам создать большой банк батарей и управлять им с помощью одной BMS.

При параллельном подключении элементов они должны иметь почти одинаковое напряжение. Если вы купите совершенно новые батареи, они будут иметь то же напряжение, и вы можете подключить их следующим образом:

Затем добавьте одну BMS для управления всеми ячейками:

Рекомендуемый профиль заряда:

Батарея LiFePO4 12 В с BMS:

• Поглощение: 14,5 В
• Плавающее напряжение: 13,6 В и т. д.)

Аккумулятор LiFePO4 24 В с BMS

• поглощение: 29 В
• Float: 27,2 В
• Отслочка инвертора: 21,4V-24V

48V ДОПОЛНЕНИЕ4 ОТДЕЛА : 42,8V-48V

Индивидуальный 3,2V LifePO4 сырой ячейки (для индивидуального тестирования емкости ячейки)

• Абсорбция: 3,625 В
• : 3,4 В
• Низкое напряжение Отключение для проверки мощности: 2,5 В

.

Если вы используете BMS и хотите вручную увеличить SOC до 90%:

1. Проведите тест разрядной емкости с помощью шунта. Рекордная мощность в ватт-часах.
2. Медленно заряжайте до 90% SOC (возьмите цифру емкости Втч и умножьте на 0,9), и во время зарядки запишите напряжение, когда оно достигнет 90% SOC
3. Установите поглощение для всех зарядных устройств в системе на напряжение, которое вы записали на шаге 2

5000+ Рекомендация по поглощению циклов зарядки
Если вы хотите, чтобы ваши элементы LiFePO4 работали долго, вы можете настроить поглощение в соответствии с рекомендациями Victron по пользовательскому профилю заряда LiFePO4:

• Аккумулятор 12 В: 14,1 В
• Аккумулятор 24 В: 28,2 В
• Аккумулятор 48 В: 56,4 В

Вы можете использовать полную емкость с приведенными выше показателями поглощения, но скорость зарядки будет снижена при высоком SOC.

Ячейки и BMS, которые я рекомендую:

Как сделать блок батарей своими руками для ваших солнечных батарей

Думаете об установке батарей для ваших солнечных батарей? Независимо от того, является ли это автономной горной хижиной или резервным аккумулятором для ваших домов, подключенных к сети, основной процесс планирования проектирования собственного аккумуляторного блока довольно прост, но может быть немного запутанным в первый раз.

Ниже приведены основные шаги по планированию и проектированию собственного блока батарей «сделай сам», который дополнит вашу солнечную установку. Чтобы упростить процесс планирования, мы включили в статью работающий пример. Просто найдите курсив в каждом разделе, чтобы следовать!

Используйте приведенную ниже информацию в качестве отправной точки, но когда придет время действительно приступить к планированию вашего блока батарей DIY, обязательно ознакомьтесь с несколькими книгами по этому вопросу в вашей местной библиотеке, просмотрите соответствующие онлайн-статьи и видео, а также присоединяйтесь к паре онлайн-форумов для получения рекомендаций и помощи с любыми вопросами, которые у вас есть!

Рассчитайте нагрузку

Первым шагом в проектировании аккумуляторной батареи своими руками является расчет количества электроэнергии, которое вы обычно потребляете, известного как электрическая нагрузка . Существует два метода расчета вашей нагрузки:

• Во-первых, вы можете посмотреть на свое предыдущее потребление электроэнергии. Если вы уже подключены к сети, просто посмотрите на общее потребление электроэнергии за последние 12 месяцев и разделите на 365, чтобы получить среднесуточное значение.
• Если вы не подключены к сети, у вас, вероятно, нет данных о предыдущем потреблении энергии. В этом случае вам нужно рассчитать, сколько электроэнергии вам нужно, сложив мощность всех электрических устройств в доме и оценив, сколько часов вы будете использовать их каждый день.

Например:

• 5 светодиодных лампочек*8 ватт (мощность каждой лампочки)*3 часа в день = 120 ватт-часов/день
• Блендер 1500 Вт*.05 часов в день = 75 ватт-часов/день (я не могу без утренних коктейлей!)
• Ноутбук мощностью 50 Вт * 6 часов в день = 300 ватт-часов в день

Как вы можете себе представить, этот процесс требует времени, и нужно отслеживать множество чисел, поэтому не торопитесь с этим шагом! Размер всего вашего банка батарей будет основан на этих расчетах, поэтому вам нужно убедиться, что они максимально точны!

Чтобы упростить отслеживание, используйте электронные таблицы, такие как Microsoft Excel или Google Spreadsheets (бесплатно в Gmail!). Есть также множество онлайн-инструментов, которые помогут вам в этом процессе, в том числе калькуляторы с таких сайтов, как Wholesale Solar и Affordable Solar.

Пример: Допустим, у нас есть небольшой автономный горный домик. Обогреватель, водонагреватель и плита работают на пропане, поэтому только несколько основных элементов нуждаются в электричестве. Наряду со светодиодами, блендером и ноутбуком, указанными выше, нам также потребуется питание нашего мобильного телефона, вентиляторов, телевизора и стиральной машины. Наше использование, вероятно, выглядит примерно так:

Элемент	Количество штук	Мощность	Часов в день	Суммарное ежедневное использование кВтч
Светодиодные лампочки	5	8	3	. 12
Блендер	1	1500	.05	.075
Ноутбук	1	50	6	.30
Сотовый телефон	1	3,5	8	.028
Вентиляторы	2	50	3	.30
ТВ	1	100	1	.10
Стиральная машина	1	600	.50	.30
Итого		2 312		1,22 кВтч

  Наша общая нагрузка на каждый день составляет 1,22 кВтч и около 36,6 кВтч в месяц. Просто отметим, что это ОЧЕНЬ маленькая кабина с несколькими электроприборами! Для справки, среднее потребление кВтч в месяц для подключенных к сети домов в США составляет 900 кВтч!

Объем резервной мощности и глубина разряда

Аккумуляторы позволяют хранить электроэнергию, вырабатываемую вашей солнечной установкой, для последующего использования, и после того, как вы определите свою суточную электрическую нагрузку, вам необходимо решить, сколько дней резервного питания мощность, которую вы хотите. Большинство домовладельцев выбирают от 1 до 4 дней, хотя это зависит от ваших потребностей и погоды.

Пример. Мы выбираем резервное питание на 3 дня, то есть наша аккумуляторная система должна обеспечивать не менее 3,66 кВтч (1,22 кВтч в день, умноженное на 3 дня) в те дни, когда идет дождь или облачно.

Чтобы сделать процесс немного более запутанным: емкость батареи измеряется в ампер-часах, а не в ватт-часах или киловатт-часах, как электричество, вырабатываемое вашей солнечной установкой. К счастью для нас, найти ампер-часы легко! Просто разделите ватт-часы на напряжение солнечной установки. Автономные солнечные установки могут быть на 12 вольт, 24 вольта или 48 вольт — напряжение, которое вы выбираете, зависит от размера, местоположения и планировки вашей установки, а также потребностей.

Пример: Наша небольшая установка будет на 12 вольт, что означает, что нам нужна батарея на 305 ампер-часов.

(3660 ватт-часов/12 вольт = 305 ампер-часов)

305 ампер-часов. Легко, верно?

Подождите, есть еще один шаг. Если вы разряжаете батареи до полной емкости, вы можете помешать их полной зарядке в будущем. Из-за этого производители батарей рекомендуют использовать только часть доступной батареи, обычно от 25% до 50% для свинцово-кислотных батарей (наиболее распространенный тип батарей для солнечных батарей). Конечно, использование только небольшой доли мощности ваших батарей раздражает, но просто считайте все батареи инвестициями. Если вы разряжаете свои батареи только до 25% или 50%, они обеспечат вам годы надежной службы.

Связанный: Обзор аккумуляторной батареи Tesla Powerwall II

Мы решили, что будем разряжать только около 40% емкости наших батарей, поэтому нам нужно разделить размер нашей батареи на 0,4 до учтите это: 305 ампер-часов*.4 = 763 ампер-часа.

Итак, наши аккумуляторы должны быть на 12 вольт и иметь емкость не менее 763 ампер-часов.

Параллельное и последовательное соединение батарей

Теперь, когда вы знаете напряжение вашей установки и необходимую емкость батареи, самое время приступить к изучению батарей! В вашей аккумуляторной системе есть два способа соединения нескольких аккумуляторов — параллельно или последовательно:

• Параллельно: Параллельное соединение батарей просто означает, что положительная клемма каждой батареи подключается к положительной клемме следующей батареи (и каждая отрицательная клемма подключается к следующей отрицательной клемме). Аккумуляторы, подключенные параллельно, суммируют все свои ампер-часы вместе, что позволяет увеличить общую емкость аккумулятора.
• Последовательно: Последовательное соединение батарей означает соединение положительной клеммы первой батареи с отрицательной клеммой следующей и так далее. При последовательном соединении ампер-часы не увеличиваются, но напряжение у всех аккумуляторов складывается. Также возможно создать систему, в которой батареи соединены как параллельно, так и последовательно, чтобы увеличить как напряжение, так и ампер-часы!

Нам нужно 768 ампер-часов для нашей солнечной установки на 12 вольт. Если мы подключим их параллельно, у нас может быть две 12-вольтовые батареи по 400 ампер-часов, что даст нам 800 ампер-часов, но сохранит нашу 12-вольтовую систему. Если мы соединим последовательно, у нас может быть 2 6-вольтовых 800 ампер-часа, что дает нам 12-вольтовую аккумуляторную систему с емкостью 800 ампер-часов. Соединение последовательно или параллельно зависит от того, какие батареи доступны, а также от структуры вашей солнечной и накопительной установки.

Все это может сбивать с толку, но помните: параллельное подключение добавляет ампер-часы; последовательное соединение добавляет напряжение! Знание того, какие варианты доступны для вас, поможет вам создать наиболее экономичную установку, соответствующую вашим потребностям.

Размер вашего инвертора

Инверторы являются неотъемлемой частью любой солнечной и аккумулирующей установки, поскольку они преобразуют электроэнергию постоянного тока (DC), производимую вашими солнечными панелями и размещенную в батареях, в переменный ток (AC), необходимый для всех наши электронные устройства.

Инверторы преобразуют электричество из постоянного тока в переменный в режиме реального времени. Инверторы не имеют емкости для хранения — поскольку ваши устройства используют электричество, это электричество поступает от батарей через инвертор к устройству. Из-за этого ваш инвертор должен быть достаточно большим, чтобы выдерживать самую большую нагрузку, которую вы на него возложите в любой момент.

Самый простой способ рассчитать это — сложить мощность всех ваших устройств, которые могут работать одновременно.

Допустим, мы очень заняты в нашей каюте, поэтому вполне возможно, что все наши электрические устройства могут работать одновременно. Как видно из таблицы выше, общая мощность всех моих устройств составляет 2312 Вт. Поэтому мне нужен инвертор, который может непрерывно обрабатывать не менее 2312 Вт.

Есть еще один важный шаг при определении размера инвертора. Некоторые электрические устройства, особенно устройства с электроприводом, такие как холодильники, электроинструменты и кондиционеры, потребляют от 2 до 8 раз больше энергии, чем обычно, только для включения! Это огромное энергопотребление известно как импульсная нагрузка , и вам необходимо учитывать это при выборе инвертора.

В отличие от типичной мощности устройства, которая указана на задней панели устройства, производители не публикуют данные о импульсной нагрузке своих устройств, поэтому вам необходимо либо связаться с ними напрямую, либо самостоятельно измерить электрическую тягу для ваших устройств с электроприводом.