Život mimo síť si v posledních několika letech získal obrovskou popularitu a jednou z kritických nezbytností při životě mimo síť je stálý přísun energie. Mezi několika málo dostupnými možnostmi zdrojů energie je nejoblíbenější solární, a to ze zřejmých důvodů neuvěřitelné flexibility a spolehlivosti provozu a také jednoduchosti instalace. Výsledkem je, že odpojení od sítě je dnes téměř synonymem pro přechod na solární energii.
Následující článek je strukturován jako postup krok za krokem, který vás naučí, jak vybrat vhodné baterie, solární panely, střídač a regulátor nabíjení, a poté vás poučí, jak je správně připojit a nastavit.
1.Analýza zatížení
Nejprve si udělejte seznam všech spotřebičů, které budou v provozu, a definujte počet hodin, po které budou závislé na sluneční energii.
Za druhé, zkontrolujte tabulku specifikací každého spotřebiče v seznamu a zjistěte jejich jmenovitý výkon.
Dále musíte vypočítat watthodinu: WATTHODINA = DOBA BĚHU x JMENOVITÝ VÝKON PRODUKTU
Nakonec vypočítejte celkovou watthodinu. Je to číslo, které získáte, když vypočítáte watthodiny pro jednotlivé produkty a poté je všechny sečtete.
Například:
LED světla: 20W x 8h = 160Wh; Lednička: 100 W x 24 hodin = 2400 Wh
Notebook: 35 W x 4 hodiny = 140 Wh; TV: 50 W x 2 hodiny = 100 Wh
Celkem: 2800Wh
2. Výběr baterie
K dispozici je mnoho typů olověných baterií, včetně zaplavených, gelových a absorpčních skleněných rohoží (AGM). Stojí méně než LiFePo4 baterie, ale nevýhody olověné kyseliny převažují nad touto výhodou. Jsou těžké, takže jsou špatnou volbou pro mobilní instalace. Díky jejich kratší životnosti (300 až 1 000 cyklů) za ně časem zaplatíte více.
Poté nastavte správnou velikost baterie:
Jakmile budete mít specifikace pro všechno, začněte nejprve nákupem a instalací baterií. Baterie na trhu existují 12V/24V/48V. Váš systém může vyžadovat jiné napětí. To závisí na vstupním napětí střídače.
Na základě výše uvedených zatížení vynásobte toto číslo dny autonomie (DoA) – tedy průměrným počtem dní, kdy očekáváte úplnou oblačnost.
To znamená: 2800 Wh/den x 3 DoA = 8400 Wh
Předpokládejme, že je vybrán systém 48V, potřebný Ah je: 8400Wh/48V=175Ah
Na základě těchto rovnic potřebuje naše baterie alespoň 175 Ah, aby se do ní vešel tento jednoduchý systém.
3. Výběr regulátoru nabíjení
Regulátor nabíjení je zařízení umístěné mezi baterií a solárním panelem, které se používá k regulaci proudu a napětí, které přichází ze solárních panelů. Reguluje nabíjení baterie, když vstupní napětí z panelů stoupá. Tímto způsobem regulátor nabíjení zabraňuje přebíjení baterie.
Na výběr jsou tři typy regulátorů nabíjení:
ON/OFF, známý jako nejméně účinný; MPPT, který si zachovává status vysoce účinného regulátoru nabíjení, ale také nákladného; PWM, který poskytuje uspokojivé výsledky za poměrně přijatelnou cenu.
Konečné rozhodnutí by mělo být učiněno na základě vašich osobních preferencí, ale naše rada by byla jít buď na MPPT nebo PWM
4. Výběr střídače
Střídač je zařízení sloužící k přeměně stejnosměrného proudu na střídavý proud (AC), tedy elektřinu, která napájí vaše spotřebiče.
Střídače se dodávají s předdefinovaným jmenovitým napětím, přičemž menší velikosti mají obvykle jmenovité napětí 12 V nebo 24 V. Při nastavování celého systému vyberte solární panely, regulátor nabíjení a baterie tak, aby se nakonfigurovaly na toto hodnocení.
Na straně jmenovitého výkonu vždy vybírejte střídač o něco větší, než je vaše vypočítaná velikost systému. Například 5000W měnič by měl fungovat, pokud váš výpočet zátěže říká, že potřebujete 4000W systém. V neposlední řadě vždy preferujte střídač s čistým sinusovým výstupem pro nejlepší účinnost.
5. Výběr solárního panelu (solárních panelů)
Na základě výpočtu zátěže a vybraných baterií, regulátoru a střídače je dalším krokem výběr a instalace správných solárních panelů na základě jmenovitého napětí.
Účelem solárního panelu je přeměnit sluneční světlo, které přijímá, na elektřinu jako stejnosměrný proud (DC). Obvykle jsou kategorizovány jako monokrystalické nebo polykrystalické, přičemž první z nich jsou o něco dražší, ale účinnější.
Faktory určují velikost solárního panelu:
a. Denní spotřeba energie;
b: Počet hodin slunečního svitu:
Prvním krokem pro dimenzování solárního panelu je určení množství slunečního světla přijatého v místě, kde žijete. I když je množství slunečního světla, které vaše panely přijímají, důležité, přesnější reprezentací množství energie, kterou mohou vaše panely vyprodukovat, jsou hodiny slunečního svitu ve špičce.
Špičkové hodiny slunce jsou počet hodin denně, během kterých je průměrné sluneční záření (sluneční světlo) 1000 wattů na metr čtvereční (W/m2) nebo 1 kilowatt na metr čtvereční (kW/m2).
Jedna špičková sluneční hodina = 1000 W/m2 nebo 1 kWh/m2 slunečního světla
c. Účinnost solárních panelů:
Jmenovitý výkon ze solárního systému nikdy nezískáte, protože je s ním spojeno jen málo ztrát, jako jsou:
1). Ztráta znečištění: Ztráta v důsledku usazování prachu na solárním panelu
2). Ztráta stínování: Ztráta způsobená stínem stromů a budov v blízkosti panelů
3). Ztráta kabeláže: Ztráta vzniká v kabeláži mezi panely a kabelu z panelů do baterie.
Typická účinnost je 70% (považuje se za nejhorší situaci)
Velikost solárního panelu:
K určení příkonu solárního panelu můžete použít níže uvedený vzorec:
Watt solárního panelu = denní spotřeba energie (WH) / (špičková sluneční hodina x účinnost systému)
Denní spotřeba energie = 2800WH
Špičková sluneční hodina = 4.5 hodiny
Příkon panelu = 2800 / ( 4,5 x 0,7 ) = 888,88W
Za předpokladu, že použitý panel je 450W, požadované množství je:
Počet panelů=888.88W/450W=2
Musíte si zakoupit 2ks 450W panelů
Zájem o udržitelný život mimo síť v posledních letech explodoval a jen zřídka existuje lepší volba pro vaše energetické potřeby mimo síť než zřízení solárního systému. Vše, co potřebujete k návrhu a instalaci vlastní off-grid jednotky, je zjistit specifikace, provést několik základních výpočtů, porozumět základům a jste na cestě k vybudování soběstačného off-grid útočiště.
