DIY Off Grid SOLAR SYSTEM
9 Schritt:Schritt 1: Berechnung Ihrer Last Schritt 2: Batterieauswahl Schritt 3: SOLAR PANEL SELECTION Schritt 4: Laderegler SELECTION Schritt 5: Wechselrichter-Auswahl Schritt 6: Montage des Solarmodul Schritt 7: Reihen- und Parallelschaltung Schritt 8: Inverter und Batterie STAND Schritt 9: WIRING
Tag für Tag den Preis der Solarmodul fällt gradually.But noch Installation eines kompletten netzunabhängige Solaranlage ist costly.So ich diesen instructable, um alle Komponenten Ihrer Solaranlage separat erhalten und montieren alles selbst.
Sehen Sie meine neuen instructable ARDUINO MPPT Solarladeregler (Version-3.0)
Wenn Sie beschlossen werden, um eine Solaranlage zu installieren, um Ihr Haus zu decken Leistungs needs.This Tutorial ist für Sie.
Ich habe mein Bestes versucht, führen Sie vom Kauf verschiedener Komponenten, um alles selbst Verdrahtung Schritt für Schritt.
Nur müssen Sie wissen, einige grundlegende elektrische und Mathe für die Gestaltung des gesamten system.Instead davon habe ich Links von meinen anderen instructables angebracht, um die Laderegler und Energiezähler zu machen.
Für eine netzunabhängige Solaranlage müssen vier Grundkomponenten
1. Sonnenkollektor (PV Panel)
2.Charge-Controller
3. Wechselrichter
4.Battery
Neben den oben genannten Komponenten, die Sie einige Dinge wie Kupferdraht, MC4 Steckverbinder, Schutzschalter, Meter und Sicherungen usw. benötigen
In den nächsten Schritten werde ich im Detail erklären, wie Sie die obigen Komponenten entsprechend Ihrer Anforderung zu wählen.
Hinweis: Auf dem Bild Ich habe ein großes Solarpanel von 255W bei 24 V 100 Ah @ jedem gezeigt, zwei Batterien von 12 V, 30 A @ 12 / 24V PWM Solarladeregler und einem 1600 VA reine Sinuswelle inverter.But während der Berechnung das ich gemacht habe eine kleinere Sonnensystem Beispiel zum besseren Verständnis.
Schritt 1: Berechnung Ihrer Last
Vor der Auswahl der Komponenten müssen Sie berechnen, was ist Ihre Ladung, wie viel Zeit es läuft etc.If jemand wissen, grundlegende Mathematik, dann ist es sehr einfach zu berechnen.
1 .Decide welche Geräte (Licht, Ventilator, TV, etc.) die Sie ausführen möchten und wie viel Zeit (Stunde).
2. Siehe Spezifikationsblattes in Ihre Geräte für Nennleistung.
3.Calculate die Watt-Stunden, die gleich Produkt der Leistung Ihrer Geräte und die Zeit (h) geführt wird.
Beispiel:
Hier können Sie einen 11W CFL für 5 Stunden von Solar-Panel ausgeführt werden soll, dann ist die Wattstunde entspricht
Watt Hour = 11W x 5 = 55 h
4.Calculate die Gesamt Watt Hour: Genau wie ein CFL Berechnung der Wattstunde für alle Geräte und fügen sie zusammen.
Beispiel:
CFL = 11W x 5 = 55 h
Fan = 50 W x 3 Std = 150
TV = 80W x 2 h = 160
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Insgesamt Watt Hour = 55 + 150 + 160 = 365
Jetzt ist der Lastberechnung ist vorbei, nächste, was ist, die richtigen Komponenten auszuwählen, um mit Ihrem Lastanforderung entsprechen.
Wenn Sie nicht daran interessiert zu tun, die oben Mathematik dann mit einem Last-Rechner für dieses calculation.There gibt es große Anzahl von Lastrechner im internet.I bin Anbringen eines solchen Link Off Grid laden Calculator .
Schritt 2: Batterieauswahl
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alle 4 Einzelteile
Die aus dem Solarpanel setzen ist dc power.This Macht während der Tageszeit erzeugt wird only.So, wenn Sie eine DC-Last während des Tages ausgeführt werden soll, dann scheint es, als sehr easy.But dies zu tun, ist keine gute Entscheidung, denn
>> Die meisten Geräte benötigen eine konstante Spannung gegen efficiently.Solar Panel Spannung laufen ist nicht konstant, sie richtet sich nach der Sonne Licht.
>> Wenn Sie die Geräte während der Nacht ausgeführt werden soll, dann ist es unmöglich.
Das obige Problem wird durch Verwendung einer Batterie, um die Sonnenenergie während des Tages Zeit speichern und verwenden Sie es nach Ihrer Wahl .Es wird ständige Quelle der stabile, zuverlässige Leistung bereitzustellen gelöst.
Es gibt verschiedene Arten von Batterien. Auto- und Fahrrad Batterien zur Versorgung kurze Ausbrüche von Hochstrom ausgelegt und dann wieder aufgeladen werden und sind nicht für eine Tiefentladung ausgelegt. Aber die Solarbatterie ist eine zyklenfeste Blei-Säure-Batterie, die für Teilentladung ermöglicht und erlaubt tiefe langsame discharge.Lead Säurerohr Akku ist perfekt für eine Solaranlage.
Ni-MH-Akkus und Lithium-Ionen-Batterien werden auch viele kleine Kraftanwendung.
Hinweis: Bevor Sie zu wählen, die Komponenten entscheiden, Ihre Systemspannung 12/24 oder 48 V.Higher die Spannung weniger Strom und weniger wird der Kupferverlust in der conductor.This Ihre Leitergröße also.In die meisten der kleinen Heim reduzieren Sonnensystem haben 12 oder 24 V.
In diesem Projekt bin ich der Auswahl der 12 V-System.
RATING der Batterie:
Batterien Kapazität in Ampere-Stunden Laufzeit bewertet.
Leistung = Spannung x Strom
Watt Hour = Spannung (Volt) x Strom (Ampere) x Zeit (Stunden)
Batteriespannung = 12V (wie unser System 12V)
Batterie-Kapazität = laden / Spannung = 365/12 = 30.42 Ah
Doch Batterien sind nicht 100% effizient, unter der Annahme, 80% Wirkungsgrad
Capacity = 30,42 / 0,8 = 38,02 Ah
Indem er gewisse Marge können Sie eine 40Ah zyklenfeste Blei-Säure-Batterie auswählen.
Schritt 3: SOLAR PANEL SELECTION
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Der Sonnenkollektor wandelt das Sonnenlicht in Strom als Gleichstrom (DC) .Diese werden typischerweise als kategorisiert
monokristallinen oder polykristallinen. Einkristallsilizium sind teurer und effizienter als polykristalline Platte.
Sonnenkollektoren sind in der Regel unter Standardtestbedingungen bewertet (STC): Einstrahlung von 1.000 W / m², Sonnenspektrum von AM 1,5 und Modultemperatur bei 25 ° C.
RATING von Solar-Panel:
Das Solarpanel Größe sollte in der Weise, dass sie den Akku vollständig während der einen Tag Zeit aufladen ausgewählt werden.
Während der 12 Stunden tagsüber das Sonnenlicht nicht einheitlich ist sie unterscheiden sich auch in Bezug auf Ihre Position im globe.So können wir 4 Stunden wirksam Sonnenlicht, die die Nennleistung erzeugen wird nehmen.
So Gesamtleistung von Panels = 12V 40Ah x = 480Wh
Power to pro Stunde erzeugt werden = 480/4 = 120 W
Indem er gewisse Marge können Sie einen 125 W, 12 V Solarpanel zu wählen.
Schritt 4: Laderegler SELECTION
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Ein Solarladeregler ist ein Gerät, das zwischen einem Solar-Panel und einer Batterie angeordnet ist. Es regelt die Spannung und der Strom kommt aus Ihren Solarzellen .it verwendet wird, um die richtige Ladespannung an den Batterien zu erhalten. Da die Eingangsspannung von dem Solarmodul steigt, der Laderegler regelt die Ladung der Batterien verhindern jede Überladung.
Normalerweise nutzt die Solarstromanlagen 12-Volt-Batterien, aber Sonnenkollektoren kann weit mehr Spannung als erforderlich ist, um die Batterien aufzuladen liefern. Durch die im Wesentlichen Umwandlung der Überspannung in Ampere, die Ladespannung kann auf einem optimalen Niveau gehalten werden, während die erforderliche Zeit, um die Batterien vollständig aufzuladen reduziert. Dies ermöglicht es dem Solarstromanlage zu jederzeit optimal zu betreiben.
Arten von Laderegler:
1.EIN OFF
2. PWM
3. MPPT
Unter den 3 Laderegler MPPT haben höchste Effizienz, aber es ist costly.So können Sie entweder PWM oder MPPT verwenden.
Versuchen Sie, die ON / OFF-Laderegler zu vermeiden, wie es die am wenigsten effizient.
BEWERTUNG DER Laderegler:
Da unser System 12V gelesen ist Laderegler auch 12V
Aktuelle Note = Leistung der Panels / Spannung = 125 W / 12 V = 10,4 A
So wählen Sie einen Laderegler 12 V und mehr als 10,4 A
Wenn Sie Ihre Systemkosten zu reduzieren möchten, können Sie eine PWM Ladung controller.For Schritt für Schritt Anleitung können Sie meine instructable auf PWM Laderegler zu sehen machen.
Sie können auch gerne meine neue Design auf Solarladeregler.
Schritt 5: Wechselrichter-Auswahl
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Solar-Panel (PV), die die Sonnenstrahlen zu empfangen und wandeln sie in Strom genannt Gleichstrom (DC). DC wird dann in einen Wechselstrom (AC) durch ein Gerät namens Inverter umgewandelt. AC Strom fließt durch jeden Austritt von zu Hause aus, die Stromversorgung der Geräte.
Typen
1. Rechteck
2. Geänderte Sinus-Welle
3. Reine Sinus-Welle
Rechteckwechselrichter ist billiger zu den allen, aber nicht geeignet für alle appliances.Modified Sinus-Wellen-Ausgang ist ebenfalls nicht geeignet für bestimmte Geräte, insbesondere solche mit kapazitiven und elektromagnetische Geräte wie: Kühlschrank, Mikrowelle und die meisten Arten von motors.Typically geändert Sinus-Wechselrichter arbeiten bei niedrigeren Wirkungsgrad als reine Sinus-Wechselrichter.
Also nach meiner Meinung nach wählen Sie einen reinen Sinus-Wechselrichter.
Es kann sein, Rasterfeldriegel oder Stand Alone .In unserem Fall ist es offensichtlich allein.
RATING DES INVERTER:
Die Leistung sollte gleich oder größer als die Gesamtlast in Watt zu jedem Zeitpunkt sein.
In unserem Fall ist die maximale Belastung zu jedem Zeitpunkt = Tv (50W) + Fan (80W) + CFL (11W) = 141W
Indem er gewisse Marge können wir eine 200W Wechselrichter wählen.
Da unser System 12 v wir eine 12V DC bis 230V / 50Hz oder 110V / 60Hz AC Rein Sinus Wechselrichter wählen.
Hinweis:
Haushaltsgeräte wie Kühlschrank, Haartrockner, Staubsauger, Waschmaschine etc wahrscheinlich ihre Ausgangsstromverbrauch Mehrfaches ihrer normalen Arbeitskraft zu haben (in der Regel wird dies durch Elektromotoren oder Kondensatoren in solcher Geräte verursacht werden). Dies sollte bei der Wahl der richtigen Größe des Wechselrichters entnehmen.
Schritt 6: Montage des Solarmodul
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Alle 9 Artikel anzeigenNach dem Entwurf der Solar system.Buy alle Komponenten mit entsprechenden Bewertung nach den vorherigen Schritten.
Nun ist es Zeit für die Montage des Solar panel.First wählen Sie einen geeigneten Standort auf dem Dach, wo es keine Behinderung Sonnenlicht.
Bereiten Sie die Montageständer: Sie können es durch Ihre Selbst zu machen oder ist es besser, eine von jedem store.In kaufen meinem Fall habe ich die Zeichnung aus der Solar-Panel-Unternehmen übernommen und machte es in der Nähe von Schweiß shop.The Neigung der Ständer ist nahezu gleich der Breite Winkel von Ihrem Standort.
Ich machte eine kleine Holzmontage Stand für meine 10 Watt Solar panel.I haben die Bilder angebracht, so dass jeder kann es leicht gemacht.
Kippen: Um das Beste aus Solarzellen zu bekommen, müssen Sie sie in die Richtung, die die maximale Sonne einfängt light.Use eine dieser Formeln, um den besten Winkel von der Horizontalen, an dem die Platte gekippt werden sollte finden hinweisen:
>> Wenn Ihre Breite ist unter 25 °, verwenden Sie die Breite mal 0,87.
>> Wenn Ihre Breite ist zwischen 25 ° und 50 °, verwenden Sie den Breitengrad, mal 0,76 plus 3,1 Grad.
Für weitere Einzelheiten über Kippen klicken Sie hier
Der erste Platz der Stand so, dass das Gesicht in Richtung south.Mark die Beinstellung über das Dach geleitet.
Um die Süd-Richtung Einsatz kommen diese Android App Kompass
Dann machen raue Oberfläche an jedem Bein des Ständers mit einem scharfen object.I um 1SQ Füße Größe raue Oberfläche an jedem leg.This gemacht über das Dach ist hilfreich für die perfekte Verbindung zwischen dem Dach und Beton.
Bereiten Betonmischung: Nehmen Zement und Steine mit 1: 3-Verhältnis dann fügen Sie Wasser, um eine dicke mix..Pour Betonmischung an jedem Schenkel des stand.I machten einen Haufen Form Betonmischung um maximale Festigkeit zu geben.
Montiert die Platten auf dem Stand: An den Rückseiten der Sonnenkollektor haben eingebaute Löcher für mounting.Match die Solar-Panel mit den Löchern stand / Plattform Löcher und schrauben Sie sie zusammen.
Verdrahten Sie die Solarpanel: An der Rückseite des Solarpanels eine kleine Anschlusskasten ist es mit positiven und negativen Zeichen für Polarität .In einer großen Solarpanel diese Anschlussdose haben Anschlussdrähte mit MC4-Stecker, aber für kleine Panel Sie haben verbinden Sie die Anschlussdose mit externen wires.Always versuchen, roten und schwarzen Draht zum positiven und negativen Klemme connection.If verwenden ist vorgesehen, Schutzleiter der Einsatz einer grünen Draht für die Verdrahtung dieser.
Schritt 7: Reihen- und Parallelschaltung
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Nach der Berechnung der Batteriekapazität und Solarpanel Bewertung Sie them.In Verdrahtung vielen Fällen die berechnete Solarpanel Größe haben oder die Batterie nicht in der Form der Einheit in der market.So leicht verfügbar Sie kleine Solarpanel oder Batterien hinzuzufügen um Ihr System requirement.To die erforderliche Spannung und Stromstärke müssen wir Reihen- und Parallelschaltung verwenden Match Match.
1. Serie Anschluss:
Jedes Gerät in Reihe muss der positive Anschluß einer Vorrichtung an den negativen Anschluss des nächsten Vorrichtung.Vorrichtung in unserem Fall verbinden kann Solarpanel oder Batterie sein verdrahten.
In einer Reihenschaltung die einzelnen Spannungen von jeder Vorrichtung Additiv.
Beispiel:
lässt 4 12 V-Batterien in Reihe geschaltet sind, dann wird die Kombination 12 + 12 + 12 + 12 = 48 Volt zu erzeugen.
In Reihenschaltung der Strom oder die Stromstärke ist gleich.
Also, wenn diese Geräte waren Batterien und jede Batterie hatte eine Bewertung von 12 Volt und 100 Ah dann der Gesamtwert der Reihenschaltung würde 48 Volt, 100 Ah sein. Wenn sie Sonnenkollektoren und Solar-Panel jede hatte eine Bewertung von 17 Volt (Osc Spannung) und wurden bei je 5 A ausgelegt dann ist die gesamte Schaltung Wert wäre 68 Volt, 5 Ampere sein.
2. Parallelschaltung:
In Parallelschaltung muss der positive Anschluß der ersten Vorrichtung mit dem positiven Anschluß des nächsten Gerätes und negativen Anschluß der ersten Vorrichtung mit dem negativen Anschluß des nächsten Geräts.
In Parallelschaltung die Spannung bleibt dieselbe, aber die derzeitige Bewertung der Schaltung ist Summe aller Geräte.
Beispiel:
Hier können zwei Batterien von 12 V, 100 Ah sind parallel geschaltet, dann die Systemspannung 12 V bleibt aber die aktuelle Bewertung beträgt 100 + 100 = 200 Ah. Ebenso, wenn zwei Solar-Panel von 17 V und 5 A sind in paralel dann verbunden wird das System erzeugt 17 Volt, 10 Ampere.
Schritt 8: Inverter und Batterie STAND
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Ich habe die oben Inverter und Batteriestand mit Hilfe eines carpenter.The Design-Idee ich von diesem instructable.The Design bekam ist sehr hilfreich für mich.
Auf der Rückseite habe ich eine große kreisförmige Öffnung direkt hinter dem Wechselrichter-Lüfter für Frischluft Absaugung aus aus Seite .Später Ich bedeckte das Loch mit Hilfe Kunststoffdraht mesh.Few kleine Löcher werden auch zum Einführen der Leitungen von Solar-Panel, Laderegler hergestellt und Wechselrichter an die Batterie und AC out an den appliances.At setzen die beiden Seiten Tafel 3 horizontale Löcher für ausreichende Luftzufuhr. An der Frontseite ist eine Glasfenster versehen ist, um die verschiedenen LED-Anzeigen in den Wechselrichter zu sehen.
In der schiefen Ebene des Wechselrichters Stand habe ich die Ladung controller.In Zukunft werde ich meine eigenen gemacht Energiezähler installiert montiert.
Schritt 9: WIRING
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Die erste Komponente wir auf Draht geht die Ladung Controller.At der Boden des Laderegler sind 3 Zeichen in meiner Laderegler. Die erste von links ist für den Anschluss des Solar-Panel mit einer positiven (+) und negativen (-) Zeichen. Die zweite mit Plus (+) und Minus (-) Zeichen für den Batterieanschluss und die letzte für die direkte DC-Lastanschluss wie DC-Leuchten.
Wie pro Laderegler Bedienungsanleitung stets den Laderegler an die Batterie zuerst, weil dadurch die Laderegler auf, ob es 12 oder 24V System kalibriert zu werden. Verbinden Sie die rote (+) und schwarzen (-) Kabel von der Batteriebank an den Laderegler.
Hinweis: Schließen Sie zuerst das schwarze / negative Leitung von der Batterie zum Minuspol der Laderegler ist, schließen Sie dann den positiven Draht.
Nach dem Anschluss der Batterie mit Laderegler können Sie sehen, der Laderegler LED-Anzeige leuchtet auf, um den Akkustand anzuzeigen.
Nach dem Anschluss dieses Wechselrichters Anschlüsse zum Aufladen des Akkus wird mit den entsprechenden positiven und negativen Anschlüssen der Batterie verbunden.
Nun müssen Sie den Sonnenkollektor an die Ladungs controller.At der Rückseite des Solarpanels zu verbinden gibt es einen kleinen Anschlussdose mit 2 angeschlossenen Drähte mit positiven (+) und negative haben (-) sign.The Anschlussdrähte sind in der Regel kleiner length.To den Draht an den Laderegler Sie einen speziellen Stecker, die gemeinhin als MC4 connector.See die picture.After ist bekannt, den Anschluss des Solar-Panel an den Laderegler die grüne LED-Anzeige leuchtet, wenn Sonnenlicht vorhanden ist, müssen zu verbinden.
Hinweis: Schließen Sie immer den Sonnenkollektor an Laderegler während die Platte weg von der Sonne zugewandten oder Sie können das Panel mit einem dunklen Material zu bedecken, um plötzliche hohe Spannung, die von der Solar-Panel auf den Laderegler, die es beschädigen könnten, vermeiden.
SICHERHEIT:
Es ist wichtig zu beachten, dass wir es mit dem Gleichstrom handelt. So ist die positive (+) ist, um positive (+) und negativen angeschlossen werden (-) mit negativen (-) von Solar-Panel-Controller zu laden. Wenn es durcheinander gerät, kann das Gerät Burst gehen und kann in Brand geraten. So müssen Sie extrem vorsichtig sein, wenn die Verbindung dieser Leitungen. Es wird empfohlen, zu verwenden 2 Farbe Drähte, dh rote und schwarze Farbe für die positive (+) und negativen (-). Wenn Sie nicht haben, roten und schwarzen Draht können Sie rote und schwarze Wasserhahn an den Klemmen zu wickeln.
Schließen Sie den DC-Last oder dc Licht endlich.
Zusätzlicher Schutz:
Obwohl Laderegler und Wechselrichter haben eingebaute Sicherungen zum Schutz, können Sie Schalter und Sicherungen an den folgenden Stellen für zusätzlichen Schutz und Isolation setzen.
1. In zwischen Solarpanel und Laderegler
2. In zwischen Laderegler und Batteriebank
3. In zwischen Batterie und Wechselrichter
Dosierung und Datenerfassung:
Wenn Sie daran interessiert zu wissen, wie viel Energie durch Ihren Solarpanel oder wie viel Energie produziert, die von Ihrem Geräte verbraucht sind, müssen Sie Energiezähler verwenden.
Außerdem können Sie die verschiedenen Parameter in Ihrem off grid Solaranlage durch Ferndatenerfassung überwachen
Für DIY basierte Energiezähler können Sie meine instructable auf ENERGY METER die sowohl Mess- und Datenerfassungsfähigkeit haben zu sehen.
Nach der Verdrahtung jedes Ding die netzunabhängige Solaranlage ist betriebsbereit.
Vielen Dank für das Lesen meiner instructable.