Pisarna na baterije. Osončje s samodejnim preklapljanjem sončnih panelov vzhod/zahod in vetrnih turbin: 11 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Projekt:

Pisarna 200 kvadratnih čevljev mora imeti baterijsko napajanje. Pisarna mora vsebovati tudi vse krmilnike, baterije in komponente, potrebne za ta sistem. Sončna in vetrna energija bosta napolnila baterije. Obstaja rahla težava, da imajo sončne celice samo zahodno in vzhodno možnost pritrditve na tla s hišo, ki je severno/južno poravnana neposredno med ploščami. Orientacija hiše povzroča veliko sence na vzhodni in zahodni stranski plošči ves dan.

Glavna baterija sistema (24v 100AH) premaga problem senčenja in se polni s sončno energijo od sončnega vzhoda do sončnega zahoda za hladilnik, zamrzovalnik in računalnik. Manjšo sekundarno baterijo (24V 35AH) polnijo iste sončne celice (v senci in največjem času sonca) ter vetrna turbina. Manjša baterija je namenjena za 12 -voltne monitorje/kamere varnostnega sistema, televizijo, luči in ventilatorje.

Ta navodila bodo osredotočena predvsem na 4 ključne točke:

1. Vzhodna in zahodna konfiguracija sončne plošče - dve vrsti panelov, ki bosta imeli različno napetost glede na čas dneva in en način za premagovanje te težave.2. Zaščita baterije. 3. Uporaba stikala za samodejni prenos in kako z dvema preprostima komponentama zgraditi svojega, da se zaščitite pred izpraznjenimi baterijami. Dodajanje vetrne turbine v sončni sistem v primeru dolgih dni brez sonca. Namestitev celotnega krmilnega sistema in baterij v pisarniški prostor. Uporabljena površina je 2,6 kvadratnih metrov.

Deli:

2 x 100 AH baterije Glavni sklop baterij - serijsko priklopljen na 24volt @ 100AH z uporabo vodila za vse negativne povezave

2 x 35AH baterije Sekundarna baterija - Priključena v seriji 24 voltov @ 35AH z uporabo vodila za vse negativne povezave

24 -voltni pretvornik 2000 -vatni pretvornik za delovanje 120 -vaktnih naprav

6 -žilna žica, ki teče od glavne baterije do varovalke 100 amper in negativnega vodila

100 Amp varovalka za med pretvornikom in 24v baterijo

Samodejno stikalo za prenos za zaščito 24v 100AH akumulatorske baterije pred napetostjo

Solarni krmilnik 40 amp, 1200 vatov, 150 voltov max pv vhod

2. solarni krmilnik Za 24 -voltni 35AH akumulatorski akumulator 100 voltov max pv vhod

Sončni paneli 8 bi bili v bistvu enaki kot v tem sistemu

Žice s priključki so drage, vendar jih je enostavno priključiti na krajše razdalje (10 awg)

Podaljšek 8 awg s priključki je drag, vendar ga je enostavno priključiti na daljše razdalje (8 awg)

Panelni priključki za izdelavo lastnih kablov

Rele vzhod/zahod za preklapljanje med dvema nizoma sončnih celic

Digitalni časovnik za krmiljenje releja vzhod/zahod

Polprevodniški rele za izdelavo lastnega stikala za izklop nizke baterije (za baterijo 35AH)

Nizkonapetostna naprava za zaščito polprevodniškega releja (zaščita baterije 35AH)

24 -voltni pretvornik v 12 -voltni pretvornik za zagon 12 -voltnih elementov iz glavnih 24 -voltnih baterij, če je potrebno

Stikalo z nožem DPDT x 2 za usmerjanje, katera baterija je priključena na 12 -voltno škatlo z varovalkami, in za preklop med vetrno in sončno energijo za 24 -voltno baterijo.

12 -voltna škatla z varovalkami za distribucijo in zaščito vseh 12 -voltnih naprav

10 -palčna priključna žica skupaj z drugo rolo žice, ki sem jo imel prej

Orodje za stiskanje skupaj z ušesi za ustvarjanje veliko kablov po meri. Moral bi imeti drugačen komplet čepov

Vetrna turbina za dolga obdobja brez sonca ob izpadu električne energije - priključena na 24v 35AH akumulatorsko baterijo z drugim solarnim regulatorjem

Nožno stikalo TPDT za sistem prekinitve vetrne turbine z uporabo 3 uporov za prekinitev

2 leseni omarici za avdio stojalo za glavne komponente celotnega sistema, ki ohranjata odtis stopala do 2,6 kvadratnih čevljev. Jaz sem jih že dolgo uporabljal.

4 pokrovi iz pleksi stekla za notranje komponente sistema. Če bi jih uporabljali že dolgo nazaj.

Korak: Plošče na zahodni strani

Prve 4 plošče so bile nameščene pred nekaj meseci na zahodni strani.

To so 12 -voltne 100 -vatne plošče Renogy. Trenutno niso na voljo, vendar so bili za referenco na Amazonu.

Ura dneva na sliki z mačkom Charliejem je okoli 15:40. Solarni paneli so vezani na dva 12 -palčna pola. Ti dve 12 'palici sta nameščeni na krov, najprej z vrtanjem dveh lukenj na strani krova, nato pa potisnite palice v luknje na krovu. Drugi konci 12 'palic so pritrjeni na dva krajša 5' droga, zasajena v tleh. Na dnu 5 'polov so vodoravne 8 kvadratne kovinske plošče. Veter jih ne more dvigniti iz tal. Pravkar sem se srečal, da sem našel 5' palice in jim ne morem dodati povezave.

Plošče, nameščene tako nizko, je zelo enostavno očistiti.

Te sončne celice so priključene na rele, začenši s 30ft 8 -palčne podaljške 8 awg, plus še 30 čevljev 10 awg kabla.

Korak: Plošče na vzhodni strani

Tu so še 4 sončne celice 12v 100w na vzhodni strani okoli 15.30. Nameščeni so bili 18.10.20.

Plošče so pritrjene na krov z vodoravnim nosilcem za satelitsko anteno, nato pa z dvema 12 -palčnima 1,5 -palčnima palicama, vezalkami in nekaj škrlatnimi bloki z opečnimi kosi na samem koncu (glej slike).

Kabli za zahodno stran stanejo skoraj toliko kot solarna plošča! Hotel sem poskusiti kaj cenejšega za 50 -metrske vzhodne kable. Tega trika sem se spomnil iz videoposnetka na youtubu o uporabi običajnih podaljškov, odrezanju koncev in povezovanju treh žic skupaj. Torej, uporabil sem 100 -metrski podaljšek in deluje dobro. Velikost žice je na koncu znašala približno 10 premerov za oba 50 -metrska kabla, ki sem jih naredil. Z višjo napetostjo (80v), ki prihaja iz plošč, mora biti žica te velikosti o.k. zaenkrat brez prevelike izgube. Ta adapter 9 In 12AWG sem uporabil za povezovanje koncev 50 -metrskih žic s sončnimi ploščami z zvijanjem na priključkih.

3. korak: Sončni krmilniki in releji - preklapljanje vzhodne in zahodne plošče

Sončni krmilniki:

Glavni solarni krmilnik 40 Amp Epever Ta krmilnik je namenjen polnjenju baterije 24v 100AH. Ta krmilnik ima največjo vhodno napetost solarne plošče 150 voltov. Največja vhodna moč plošče je 1 200 (zdaj je omejitev za ta sistem).

Sekundarni 40 Amp Epever solarni krmilnik Ta krmilnik je namenjen polnjenju 24v 35AH baterije. Polnilnik ima največ 100 voltov na vhodu solarne plošče (zdaj omejitev za ta sistem) in največjo vhodno moč 1, 500. Obstaja tudi vetrna turbina s svojim krmilnikom, ki pomaga polniti to baterijo.

Rele:

Polovica releja DPDT (dvopolni dvojni met) se uporablja za preklapljanje med 4 vzhodnimi in 4 zahodnimi sončnimi celicami ter jih poveže z glavnim krmilnikom. Druga polovica releja preklopi solarne plošče za sekundarni regulator. Tukaj je nastavljen čas preklopa za vsak dan v tednu:

Od 7.00 do 12.00 Digitalni časovnik vklopi 80 AMP RELAY, ki poveže/preklopi 4 plošče na vzhodni strani na glavni krmilnik polnjenja (in 24 -voltno baterijo 100AH). Opomba: Rele v teh 6 urah črpa iz sistema približno 6 vatov moči. 4 zahodne stranske plošče se trenutno preklopijo tudi na sekundarni krmilnik polnjenja (polnjenje baterije 24v 35AH). Od zahodnih plošč naj bo dobra moč polnjenja od 10. do 13. ure. Od 12. do 7. ure zjutraj Digitalni časovnik izklopi RELAY, ki poveže/preklopi 4 plošče na zahodni strani z glavnim krmilnikom polnjenja. Rele zdaj iz sistema vzame ničelno moč. 4 vzhodne plošče so trenutno preklopljene tudi na sekundarni krmilnik polnjenja. Polnjenje bi moralo biti dobro še 2 uri (od 13.00 do 15.00).

Za informacije o ožičenju in glavni diagram vezja v koraku 9 glejte sliko releja.

Negativne žice iz vzhodne in zahodne strune solarnih panelov so povezane, preden gredo v stikalo za izklop, preden se povežejo z negativnimi vhodi solarnih krmilnikov. Stikalo za negativno mejo sem imel položeno in sem ga samo dodal. To se ne odraža v glavni risbi. Vsako stikalo z visokim ojačevalnikom bi moralo delovati v redu, vendar ni potrebno.

4. korak: 24 -voltna 100AH glavna baterija in pretvornik

Trenutno je glavna baterija sestavljena iz dveh x 12 -voltnih baterij 100AH, ki tvorijo 24 -voltno baterijo 100AH. Razsmernik 24V 2000 W se uporablja za napajanje hladilnika, zamrzovalnika, računalnikov ali mikrovalovne pečice. Med pretvornikom in glavno baterijo je 100 varovalka. Pri teh izdelkih 120vc se stikalo za samodejni prenos odcepi.

Sistem uporablja zaprte baterije in ne sme puščati vodikovega plina. Imel sem detektor CO2 in prebral sem, da bodo zaznali tudi vodikov plin, zato sem ga namestil. Kmalu bo dodan prezračevalni sistem.

5. korak: Shranite glavni 24 -voltni akumulator 100AH pred nizko napetostjo

Stikalo za samodejni prenos 50A 5500 Watt iz Spartana stane okoli 115 USD. Zgraditi bi ga bilo tudi zabavno.

S tem lahko vnaprej nastavite nizko napetost akumulatorja, da samodejno prekinite vso porabo energije iz pretvornika 2000 W. Nato preklopi napajanje klimatskih naprav na električno omrežje, s čimer zagotavlja, da akumulatorjem prihranimo, da se ne izpraznijo mimo stopnje nevarnosti. Takojšnjega preklopa ne opazite.

Ta naprava bo nato pustila, da se baterije napolnijo do najvišje nastavljene vrednosti, preden se ponovno vrne na napajanje iz baterije. Naprava nenehno črpa 6 vatov moči, ko preklopite v način delovanja z inverterskim napajanjem.

Priključitev je enostavna. Pretvornik preprosto priključite na vhod z oznako "pretvornik". Naprave, ki bi bile običajno priključene na pretvornik, priključite na razdelek »izhod«. Priključite hišno elektriko na razdelek »javno napajanje«. Nazadnje, priključite svoj glavni akumulator (po varovalki) v razdelek "baterija". Vsi trije sistemi klimatske naprave se povezujejo na ločeni mini vodili. Oglejte si diagram glavnega vezja.

Korak 6: Sekundarna 24v 35AH baterija. Dodajanje vetrne turbine in stikala za sončno ali vetrno

Sekundarni solarni krmilnik tega sončnega sistema in akumulatorska baterija 24v 35AH ohranjata sončne celice ves čas v uporabi. Zaradi konfiguracije vzhod/zahod večina energije sončne celice preide v baterijo 100AH, manj energije pa v baterijo 35AH (ki potrebuje manj). Akumulatorsko baterijo 35AH lahko preklopite na vetrno energijo ves čas sončne svetlobe.

Vetrna turbina s klimatsko napravo je bila dodana predvsem za najslabši scenarij dolgih izpadov električne energije in veliko oblačnih dni. Moral bi imeti dovolj energije vetra, da bodo mobilni telefoni in prenosni računalniki napolnjeni, skupaj z nekaj 12 -voltnimi predmeti (radio, televizija in luči).

Komplet vetrnih turbin Yaegarden s 400 W, krmilnikom iz Amazona, vreden 130 dolarjev, je bil po kratki raziskavi videti dober. Na voljo je z regulatorjem polnjenja baterije 12v / 24v.

Za namestitev turbine na drog sem uporabil kotni nosilec. S tega nosilca lahko odstranite osrednji del glavne antene in to luknjo uporabite za privijanje na eno od 4 lukenj krožnega kosa za montažo turbine (glejte slike).

Na samem vrhu sistemske omare je video monitor, povezan s kamero, usmerjeno proti vetrni turbini. Lepo je ob pogledu na števce videti, kaj se dogaja s hitrostjo turbine. Prav tako je zabavno videti premor v akciji.

Za preklop iz načina sončnega ali vetrnega polnjenja se uporabi polovica nožnega stikala DPDT. Ozemljitvene žice solarnega polnilnika in regulatorja vetra/polnilnika so vezane na ozemljitvene vodile glavnega sistema

Dobro je imeti sistem prekinitve, da se rezila ne vrtijo, ko turbina ne polni baterij.

Stikalo TPDT se uporablja za preklop iz načina delovanja v način prekinitve. To najprej storite tako, da priključite 3 žice klimatske naprave, ki prihajajo iz vetrne turbine, v skupni del stikala. Prekinitev (trije 100 vatni 10 ohmski upori) je na strani A stikala, krmilnik vetra pa na strani B stikala.

Korak 7: 12 -voltna škatla z varovalkami, stikalo baterije in pretvornik 24v v 12v

Polovica stikala DPDT usmerja napajanje iz glavne baterije 24v 100AH ali sekundarne baterije 24v 35AH v pretvornik 24V do 12V DC.

12 -voltni izhod pretvornika je priključen na 12 -voltni vhod škatle z varovalkami.

Za distribucijo 12 -voltne moči so trenutno v škatli z varovalkami nameščene tri majhne projektne škatle z digitalnimi voltmetri, skupaj z vtičnicami v slogu banane. Eno varovalko sem že pokvaril. Vedno je dobro imeti varovalke!

Tukaj je slika spončne sponke, povezane z 12 -voltno škatlo z bananasti vtiči. Vezje je 12 -voltni zvočni ojačevalnik za tv sistem. Digitalni časovnik za rele je priključen tudi na škatlo z varovalkami.

8. korak: Varčevanje sekundarne baterije pred prenapetostjo

Za akumulatorsko baterijo 24v 35AH sta za izdelavo lastne naprave za zaščito pred napetostjo baterije potrebna le dva elementa.

1. Krmilnik za praznjenje napolnjenosti litijeve baterije TeOhk XY-CD60. OPOMBA* Nalepka s shemo ožičenja na tej enoti je napačna. Odprite ga in poglejte oznake na vezju.

2. Redni rele z visokim ojačevalnikom ali rele polprevodnika.

Ko krmilnik TeOhk XY-CD60 zazna vnaprej nastavljeno nizko napetost, bo sprožil rele, da odklopi baterijo iz vseh obremenitev. Oglejte si diagram glavnega vezja.

Če uporabljate litijeve baterije, lahko pustite, da se izpraznijo do približno 80% (mislim). Če pa uporabljate baterije tipa AGM/Sealed ali svinčevo kislino, nikoli ne smete pustiti, da baterije padejo pod 50%. Prebral sem, da 12 -voltne zaprte baterije ne smejo pasti pod 11,2 voltov (22,4 volti za dve bateriji v seriji).

9. korak: Glavni diagram vezja

Poseben ročno risan diagram vezja.

10. korak: Preskus stikala plošče vzhod-zahod na sončnem vzhodu do 14.00

Zunaj bo odličen dan. 54 stopinj zdaj ob 8. Sončni vzhod je bil danes ob 6:58.

Veter je precej močan. Trenutno je baterija 24v 35AH pri 25,4 voltov. Vetrno turbino bomo ves dan prižgali za to baterijo in videli bomo, kako bo kasneje. [Končano pri 26,0 voltov]

11/14/20, Glavni sistem (24v 100AH baterija)

Ročno preklapljanje med vzhodom in zahodom:

8:00 test. Ko je solarni regulator preklopljen na vzhodno stran, je odčitek 27,6v pri 1,5 amperov ali 41 vatov.

Če ročno preklopim krmilnik na zahodne plošče, dobimo le odčitke 27,5v @ 0,1 ampera ali 2,75 vatov.

Rezultati testa čez dan:

8:00 zjutraj >> vzhod = 41 vatov zahod = 2,75 vata

9:00 >> vzhod = 78 vatov zahod = 7 vatov

11:00 >> vzhod = 120 vatov zahod = 80 vatov

12:18 popoldne >> vzhod 99 vatov zahod 105 vatov

14:00 >> vzhod 153 vati zahod 168 vatov

Želimo, da glavna baterija vedno uporablja stran z največjo močjo. Tako je videti, da je nekje okoli 12. ure dobro, da izklopite rele in preklopite na zahodne plošče

11. korak: Sončni zahod - napetostna raven

Z žičnimi solarnimi paneli serije 4 se bodo baterije polnile skoraj do sončnega zahoda. Ko smo posneli to sliko, smo dobili približno 26 voltov iz zahodnih plošč (ni veliko aktualno).

Prosimo, da za ta projekt glasujete na natečaju na baterije.

Hvala!

Joe