Život mimo siete si za posledných pár rokov získal obrovskú popularitu a jednou z kritických potrieb pri živote mimo siete je stály prísun energie. Spomedzi mála dostupných možností zdrojov energie je najobľúbenejšia solárna, a to z pochopiteľných dôvodov neuveriteľnej flexibility a spoľahlivosti prevádzky, ako aj jednoduchosti inštalácie. V dôsledku toho je dnes prechod mimo siete takmer synonymom prechodu na solárnu energiu.
Nasledujúci článok je štruktúrovaný ako postup krok za krokom, ktorý vás naučí, ako si vybrať vhodné batérie, solárne panely, menič a regulátor nabíjania, a potom vás poučí, ako ich správne pripojiť a nastaviť.
1.Analýza zaťaženia
Najprv si vytvorte zoznam všetkých spotrebičov, ktoré budú v prevádzke, a definujte počet hodín, počas ktorých budú závislé od solárnej energie.
Po druhé, skontrolujte tabuľku špecifikácií každého spotrebiča v zozname, aby ste zistili ich menovitý výkon.
Ďalej musíte vypočítať watthodinu: watthodina = DOBA BEHU x HODNOTENIE VÝKONU PRODUKTU
Nakoniec vypočítajte celkovú watthodinu. Je to číslo, ktoré získate, keď vypočítate watthodiny pre jednotlivé produkty a potom ich všetky spočítate.
Napríklad:
LED svetlá: 20W x 8h = 160Wh; Chladnička: 100W x 24h = 2400Wh
Notebook: 35W x 4h = 140Wh; TV: 50W x 2h = 100Wh
Celkom: 2800Wh
2. Výber batérie
K dispozícii je mnoho typov olovených batérií, vrátane zaplavených, gélových a absorpčných sklenených podložiek (AGM). Stoja menej ako batérie LiFePo4, ale nevýhody olovenej kyseliny prevažujú nad touto výhodou. Sú ťažké, čo z nich robí zlú voľbu pre mobilné inštalácie. Pri ich kratšej životnosti (300 až 1 000 cyklov) za ne časom zaplatíte viac.
Potom nastavte správnu veľkosť batérie:
Keď budete mať špecifikácie pre všetko, začnite najskôr nákupom a inštaláciou batérií. Batérie na trhu existujú 12V/24V/48V. Váš systém môže vyžadovať iné napätie. To závisí od vstupného napätia meniča.
Na základe vyššie uvedeného zaťaženia vynásobte toto číslo počtom dní autonómie (DoA) – teda priemerným počtom dní, počas ktorých očakávate úplné zakrytie oblačnosti.
To je: 2800Wh/deň x 3 DoA = 8400Wh
Predpokladajme, že je zvolený 48V systém， potrebná Ah je: 8400Wh/48V=175Ah
Na základe týchto rovníc potrebuje naša batéria najmenej 175 Ah na prispôsobenie sa tomuto jednoduchému systému.
3. Výber ovládača nabíjania
Regulátor nabíjania je zariadenie umiestnené medzi batériou a solárnym panelom, ktoré slúži na reguláciu prúdu a napätia vychádzajúceho zo solárnych panelov. Reguluje nabíjanie batérie, keď stúpa vstupné napätie z panelov. Regulátor nabíjania tak zabráni prebitiu batérie.
Na výber sú tri typy regulátorov nabíjania:
ON/OFF, známy ako najmenej efektívny; MPPT, udržiavanie statusu vysoko účinného regulátora nabíjania, ale aj nákladného; PWM, ktorý prináša uspokojivé výsledky za pomerne dostupnú cenu.
Konečné rozhodnutie by malo byť založené na vašich osobných preferenciách, ale naša rada by bola vybrať si buď MPPT alebo PWM
4.Výber meniča
Invertor je zariadenie používané na premenu jednosmerného prúdu na striedavý prúd (AC), teda elektrinu, ktorá napája vaše spotrebiče.
Meniče sa dodávajú s preddefinovaným menovitým napätím, pričom menšie veľkosti majú zvyčajne menovité napätie 12V alebo 24V. Pri nastavovaní celého systému vyberte solárne panely, regulátor nabíjania a batérie tak, aby sa nakonfigurovali podľa tohto hodnotenia.
Na strane menovitého výkonu vždy vyberte menič o niečo väčší, ako je vypočítaná veľkosť systému. Napríklad 5000W invertor by mal fungovať, ak váš výpočet zaťaženia hovorí, že potrebujete 4000W systém. V neposlednom rade vždy uprednostňujte invertor s čisto sínusovým výstupom pre najlepšiu účinnosť.
5. Výber solárnych panelov
Na základe výpočtu zaťaženia a vybraných batérií, ovládača a meniča je ďalším krokom výber a inštalácia správnych solárnych panelov na základe menovitého napätia.
Účelom solárneho panelu je premieňať slnečné svetlo, ktoré dostáva, na elektrinu ako jednosmerný prúd (DC). Typicky sú kategorizované ako monokryštalické alebo polykryštalické, pričom prvé z nich sú o niečo drahšie, ale efektívnejšie.
Faktory určujúce veľkosť solárneho panelu:
a. Denná spotreba energie;
b: Počet špičkových slnečných hodín:
Prvým krokom pri dimenzovaní solárneho panelu je určiť množstvo slnečného svetla prijatého tam, kde žijete. Zatiaľ čo množstvo slnečného svetla, ktoré vaše panely dostávajú, je dôležité, presnejšie vyjadrenie množstva energie, ktoré vaše panely dokážu vyprodukovať, sú maximálne slnečné hodiny.
Špičkový počet slnečných hodín je počet hodín za deň, počas ktorých je priemerné slnečné žiarenie (slnečné svetlo) 1000 wattov na meter štvorcový (W/m2) alebo 1 kilowatt na meter štvorcový (kW/m2).
Jedna špičková slnečná hodina = 1 000 W/m2 alebo 1 kWh/m2 slnečného žiarenia
c. Účinnosť solárnych panelov:
Nikdy nedostanete menovitý výkon zo solárneho systému, pretože je s ním spojených niekoľko strát, ako napríklad:
1). Strata znečistením: Strata spôsobená usadzovaním prachu na solárnom paneli
2). Strata tienenia: Strata spôsobená tieňom stromov a budov v blízkosti panelov
3). Strata zapojenia: Strata vzniká v medzipanelovej kabeláži a kábli z panelov do batériovej banky.
Typická účinnosť je 70 % (považuje sa za najhoršiu situáciu)
Rozmery solárneho panelu:
Na určenie výkonu solárneho panelu môžete použiť nasledujúci vzorec:
Watt solárneho panelu = denná spotreba energie (WH) / (špičkový počet hodín slnka x účinnosť systému)
Denná spotreba energie = 2800WH
Špičková hodina slnka = 4,5 hodiny
Panel Watt = 2 800 / ( 4,5 x 0,7 ) = 888,88 W
Za predpokladu, že použitý panel je 450 W, požadované množstvo je:
Počet panelov=888,88W/450W=2
Musíte si dokúpiť 2ks 450W panelov
Záujem o udržateľný život mimo siete v posledných rokoch explodoval a len zriedka existuje lepšia možnosť pre vaše energetické potreby mimo siete, ako je nastavenie solárneho systému. Všetko, čo potrebujete na navrhnutie a inštaláciu vlastnej jednotky mimo siete, je zistiť špecifikácie, urobiť niekoľko základných výpočtov, pochopiť základy a ste na ceste k vybudovaniu sebestačného prístavu mimo siete.
