Kako funkcioniraju solarni paneli u kombiju? (Dubinski pogled)

Kombi s ugrađenim solarnim sustavom omogućuje vam da budete puno neovisniji tijekom putovanja. Luksuz je puniti svoje uređaje na dobro bez potrebe za traženjem kafića ili restorana s dostupnim utikačima.

Ali znam koliko sam bio zbunjen kada sam odlučio ugraditi solarni sustav na svoj kombi. Osim ako nemate iskustva sa strujom, baterijama i ožičenjem, može biti izazovno razumjeti sve. U ovom članku objasnit ću kako funkcionira solarni sustav i njegove glavne komponente.

Da biste razumjeli kako Solarni paneli: rade li stvarno tijekom zime i oblačnih dana? – Indigo izvješće”>solarni paneli rade u kombiju, prvo morate dobiti širu sliku.

Sunčev sustav pretvara energiju koja dolazi od sunca u električnu energiju. Ta se električna energija tada ili sprema u bateriju ili se izravno koristi za napajanje nečega. Većinu vremena, električna energija koju proizvodi sunce bit će pohranjena u bateriji kako bi se omogućila buduća upotreba. Solarni paneli su glavna komponenta solarnog sustava. Oni su odgovorni za prikupljanje sunčeve svjetlosti i pretvaranje u električnu energiju.

Ako još niste spremni sami instalirati solarni sustav, ne brinite, ovaj vodič će vam pomoći tijekom cijelog procesa.

Prvo, pogledajmo primarne električne pojmove.

Osnovni električni uvjeti

Tema električne energije za neke može biti pomalo zastrašujuća, zbunjujuća i vrlo tehnička. No, morat ćete razumjeti samo osnovne osnove kako biste sastavili svoju funkcionalnu solarnu postavu.

• Krug: spoj električnih vodiča koji su međusobno povezani.
• Struja: količina električnog naboja koja teče u vašem krugu.
• Amperi (Amperi): osnovna jedinica električne struje.
• Volti (napon): jedinica razlike električnih potencijala, više na Wikipediji.
• Watts: jedinica snage koja se koristi za kvantificiranje brzine prijenosa energije, više na Wikipediji.
• Amper sat (Amper sat ili Ah): Količina snage (amperi) dostupna za 1 sat; baterije su obično veličine u odnosu na snagu koju mogu dati za sat vremena.

Prvo, trebate li solarni sustav?

Prije nego počnete trošiti stotine eura na solarni sustav, morate se zapitati hoće li ova investicija imati stvarni utjecaj na vaš trenutni stil života. Ovisite li puno o struji u ovom trenutku? Uvijek tražite mjesto za punjenje materijala? Pokušajte procijeniti svoje potrebe za električnom energijom i razmislite o tome koliko bi solarni sustav mogao napraviti razliku.
Evo korisnog popisa pitanja koja si možete postaviti kako biste vidjeli je li solarna energija prava za vašu situaciju:

– Koliki je vaš trenutni proračun za struju?

Trebali biste odmjeriti ukupne troškove korištenja solarne energije u odnosu na vašu trenutnu potrošnju na električnu energiju. Da li bi vam generator bio prikladniji? Ići na zeleno i izvan mreže sa solarnim sustavom je izvrsno, ali kupnja RV generatora i plina može biti jeftinija u mnogim situacijama. Procijenite svoje troškove električne energije za oba rješenja (minimalno godinu dana), a zatim ćete moći odlučiti je li to vrijedna investicija ili ne.

– Provodite li puno vremena kampirajući na daljinu?

Provodite li većinu svog vremena u udaljenim područjima? Koju vrstu kampiranja radite? Ako ćete se puno vremena nalaziti usred ničega, solarna energija može značajno utjecati na vaš svakodnevni život. Pokretanje generatora može vam pružiti pouzdan izvor energije, ali je bučan, nije ekološki prihvatljiv i morat ćete platiti gorivo da bi mogao raditi.

– Volite li plaćene kampove ili RV parkove?

Ako volite provoditi većinu svog vremena na servisiranim kamperima ili RV parkovima, oni općenito imaju napajanje s obale, a solarni sustav neće imati nikakvu razliku.

Kako izračunati svoje potrebe za električnom energijom

Odmjerili ste prednosti i nedostatke i odlučili ste uložiti u solarni sustav. To je odlično! Sada možemo početi!
Prva stvar koju želite učiniti kada planirate svoj budući solarni sustav je procijeniti koliko će vam energije trebati za vašu instalaciju. Da biste to učinili, jednostavno morate zbrojiti snagu svih vaših različitih električnih predmeta i procijeniti njihovu prosječnu dnevnu upotrebu.
Renogy je napravio izvrstan alat koji radi upravo to. Ovdje možete pogledati njihov solarni kalkulator.

Razumijevanje kako solarna energija radi u kombiju

Solarni intertie fotonaponski sustavi pretvaraju sunčevu energiju u električnu energiju, uglavnom zahvaljujući solarnim panelima.

Osnovni sustav solarnog punjenja sastoji se od krovnih solarnih panela koji prolaze kroz regulator punjenja i baterije.

Ako koristite bateriju, također će vam trebati inverter za pretvaranje istosmjerne struje iz baterije u upotrebljivu izmjeničnu snagu za vaše uređaje.

Koje su glavne komponente solarnog sustava RV-a?

Kakve god bile vaše električne potrebe, uvijek će vam trebati ovi različiti elementi u vašoj solarnoj instalaciji. Pogledajmo svaki od njih:

Solarni paneli

Solarni paneli su izrađeni od složenog niza fotonaponskih solarnih ćelija. Ne mogu točno objasniti kako rade, a mislim da niste zbog toga došli ovamo. Još uvijek postoje neke važne značajke koje treba razumjeti. Pogledajmo glavne:

Dvije glavne vrste solarnih panela– monokristalna

Možete ih prepoznati po jednoličnoj crnoj prevlaci. Oni nemaju ovu mješavinu različitih plavih slojeva poput polikristalnih solarnih panela. Učinkovitiji su od polikristalnih solarnih panela, ali i koštaju više. Ako nemate puno nekretnina na raspolaganju za svoje postavljanje, poželjet ćete imati monokristalne ploče.

– Polikristalni

Ova vrsta solarnih panela je jeftinija od monokristalnih, ali je i njihova učinkovitost smanjena. I dalje su odlično rješenje ako imate mali budžet.

Koje ploče trebam odabrati?

Odgovor na ovo pitanje ovisit će o vašoj situaciji, količini energije koja vam je potrebna i količini površine koju imate na raspolaganju za montažu vašeg solarnog sustava. Ako imate mali proračun, radije ćete uštedjeti nešto novca i kupiti polikristalne solarne panele. Ako možete uložiti novac, a pogotovo ako je krov vašeg kombija mali i treba vam puno energije, odabrat ćete monokristalne solarne panele.

– Krute ploče ili fleksibilne ploče?

Korištenje fleksibilne ploče može biti izvrsna opcija ako imate krov na kosi. Obratite pažnju na kvalitetu izrade vaših fleksibilnih ploča i pažljivo pregledajte dostupne recenzije drugih kupaca. Ne želite kupiti fleksibilne ploče s nedovoljnim zaštitnim premazom koji bi neka stabla mogla ogrebati. Nadalje, da biste ispravno popravili svoje fleksibilne solarne ploče, pogledajte ovaj cjeloviti vodič koji smo napravili.

Baterije

Postoje različite vrste baterija, a može biti zbunjujuće i teško saznati koja će najbolje odgovarati vašoj instalaciji.

Odabir baterija je najvažnija odluka (i najskuplja) koju trebate donijeti kada planirate svoj solarni energetski sustav. Vaša baterija baterija pohranjuje svu energiju koju su vaši solarni paneli uspjeli proizvesti. Dobro pravilo je imati dovoljan kapacitet da bude autonoman najmanje četiri dana zaredom bez sunčeve svjetlosti.

Stoga morate pažljivo procijeniti svoje potrebe za električnom energijom i procijeniti koliko bi vam dana mogla izdržati potpuno napunjena baterija.

Težina je također važna točka koju treba uzeti u obzir. Kada živite na cesti, želite uštedjeti na težini gdje god je to moguće. Ne samo da će vam omogućiti uštedu novca na duge staze potrošnjom manje benzina, već će vaše vozilo učiniti sigurnijim i ugodnijim za vožnju.

Dosta priče, pogledajmo različite vrste baterija koje su dostupne na tržištu:

– Litij-ion

Litij LiFePO4 baterije trenutno su najučinkovitija dostupna vrsta baterija. Nažalost, oni su i najskuplji.

Prednosti:

• Dulji vijek trajanja
• Veća dubina pražnjenja
• Upaljač

Nedostaci:

• Skup

Olovna kiselina

Ovo je najstarija tehnologija u tehnologiji baterija. Ako se pravilno održavaju, i dalje su najjeftiniji kratkoročni i dugoročni. Održavanje je složenije i mora se njime upravljati pažljivije zbog ventilacije i tekuće kiseline iznutra. Nije teško napraviti, ali za male amaterske sustave nisu tako privlačni

Prednosti:

• Jeftini troškovi unaprijed

Nedostaci:

• Kratak vijek trajanja
• Zahtijevaju redovito održavanje
• Treba se isprazniti samo do 50%
• Mora se odzračiti
• Potrebno je sjediti uspravno cijelo vrijeme
• Duže vrijeme ponovnog punjenja u usporedbi s litij-ionskim

– AGM

Dugoročno, ovo je najskuplja baterija jer se brže troše od druge dvije. Kratkoročno gledano, jeftiniji su od litija. Oni su uobičajeni i sveukupno dobra polazna točka za većinu instalatera amatera.

Prednosti:

• Može se staviti na njihovu stranu
• Ne zahtijevaju ventilaciju

Nedostaci:

• Kraći život
• Treba se isprazniti samo do 50%
• Duže vrijeme ponovnog punjenja u usporedbi s litij-ionskim

Važne točke koje treba uzeti u obzir pri odabiru baterije

Upotrebljivi u odnosu na nominalni kapacitet baterije.

• Nominalni kapacitet baterije: Ovo je oglašeni (ili imenovani) kapacitet baterije. Često se označavaju u amper satima (Ah).
• Upotrebljivi kapacitet baterije: Ovo je postotak nazivnog kapaciteta baterije koji se može sigurno koristiti bez skraćivanja životnog vijeka baterije.

Sama kemija baterije uzrokuje nesklad između ove dvije mjere. Kada se podvrgne određenoj razini naboja, neka kemija će se promijeniti i stoga će s vremenom izgubiti svoju učinkovitost. To je razlog zašto baterije imaju nešto što se zove dubina pražnjenja ili DOD. Odgovara količini pražnjenja koju baterija može podnijeti bez ikakvih oštećenja. Što je ovaj broj najbliži 100%, to bolje.

Na primjer, litijeve baterije su trenutno baterije koje mogu podnijeti veći DOD, dosežući gotovo 100%. Naprotiv, olovno-kiselinska baterija će imati samo 50% DOD-a. Morate provjeriti ovu DOD karakteristiku prije bilo kakve kupnje, jer će značajno utjecati na vaš solarni sustav.

Naravno, možete ići pod ovaj oglašeni DOD, ali to će brzo smanjiti vijek trajanja vaše baterije.

Na primjer, da biste imali 100 Ah korisnog kapaciteta baterije, trebala bi vam nominalna olovna baterija od 200 Ah u odnosu na samo nominalnu litijsku bateriju od 100 Ah.

Preporučljivo je uzeti u obzir cijenu po korisnom kapacitetu, a ne nazivni kapacitet baterije.

Inverteri

Struja iz vaše baterije nije stvorena za napajanje vašeg standardnog elektroničkog alata. Potreban vam je pretvarač za pretvaranje istosmjerne struje (DC) iz baterije u izmjeničnu struju (AC). Doista, AC vam omogućuje napajanje bilo kojeg uređaja koji se napaja običnim utikačem. Većina pretvarača će pretvoriti standardni 12 volti DC u viši napon (obično 120 v) AC.

Nadalje, bitno je provjeriti ima li inverter Pure Sine Wave za ispravno punjenje elektronike poput prijenosnih računala i kamera.

Osim toga, možete kupiti i inverter koji može puniti i vašu bateriju. To znači da ćete moći napuniti svoj solarni sustav kad god se nađete na mjestu s kopnom.

Na kraju, kada birate svoj pretvarač, želite odabrati onaj s dovoljnim kapacitetom u vatima za podršku svim vašim uređajima. Na primjer, uređaji poput tostera ili kuhala za vodu troše puno snage (wata) i možda neće raditi ako vaš inverter ne može to podnijeti.

Kontrolori punjenja

Ovaj se uređaj može vidjeti kao računalo iza vašeg RV sustava. Štiti, a kao što mu ime govori, optimalno puni vaše baterije. Obratite pozornost na ovu komponentu jer će ona dramatično utjecati na to koliko će vam baterije trajati.

Stoga želite izbjeći kupnju PWM (Pulse Width Modulated) i odabrati MPPT (Maximum Power Point Tracking) kontroler punjenja. Trenutno su najbolji i najučinkovitiji regulatori punjenja.

Što radi solarni regulator punjenja?

Solarni regulator punjenja ograničava protok električne energije vašeg solarnog panela do vaših baterija kako bi ih napunio sigurno i učinkovito. Bez solarnog regulatora punjenja, solarni paneli bi bili spojeni izravno na vaše baterije, a to bi moglo uzrokovati ozbiljna oštećenja.

Ako ne povežete solarni regulator punjenja između solarnih panela i baterija, možete preopteretiti svoj sustav i uzrokovati požare ili baterije mogu eksplodirati.

Evo jednostavnog dijagrama kako ovo izgleda.

U redu, sada ćemo predstaviti još nekoliko solarnih komponenti i objasniti što rade.

Osigurači

Može se definirati kao most u strujnom krugu koji štiti uređaje u slučaju strujnog udara. Osigurač sprječava izgaranje ožičenja i izazivanje požara. Osigurač prekida električni priključak ako struja nije u mogućnosti. Osigurač je uvijek veličine prema količini struje koja teče kroz njega i najvećoj struji kojoj može odoljeti

Kutija s osiguračima

Kutija s osiguračima je kombinacija sabirnica (jedna pozitivna i jedna negativna), s mjestima za umetanje osigurača duž svakog kruga. To vam omogućuje da jednostavno spojite sve svoje veze, a istovremeno ih čuvate sigurnima i organiziranima.

Može se opisati kao integrirana sabirnica s mjestima za spajanje osigurača, što dokazuje zaštitu u organiziranoj i koordiniranoj strukturi.

Pogledajte kako su na bateriju spojene samo dvije žice, umjesto da svi kablovi ponestaju iz DC uređaja. A dodatni prazni priključci na autobusima daju vam mogućnost jednostavnog dodavanja više uređaja u budućnosti.

Uzemljenje

Ovo je fizički proizvod, ali znači mjesto gdje električna veza pruža put do zemlje.

U slučaju vozila, poput kombija, vaš će električni sustav biti uzemljen na metalnu šasiju kombija. Uobičajeno je spojiti žicu za uzemljenje na dio unutarnjeg metalnog okvira kombija u blizini baterije. Svrha uzemljenja je osigurati siguran put za bijeg za električni sustav koji postane neispravan. Prije nego što labava ili oštećena žica može uzrokovati udar ili požar, opasna električna struja će prestati na zemlji.

Pregled baterije

Da biste pratili razinu napunjenosti baterije, trebat će vam preglednik baterije. Iako tehnički nije potrebno, preporuča se preglednik baterije kako biste pratili koliko energije imate kako biste ih mogli održavati zdravim.

Oni se mogu kretati od 10 do preko 150 eura. Oni jeftiniji obično imaju samo zaslon koji prikazuje osnovnu trenutnu statistiku baterije. A skuplji modeli, poput ovog vrhunskog Victron Battery Monitora, mogu se povezati s vašim telefonom putem Bluetootha i pokazati vam sve vrste naprednih statistika.

Shunt

To je alat koji vašem monitoru baterije omogućuje da radi svoj posao. Vaš monitor baterije mora mjeriti svu snagu koja ulazi i izlazi iz baterije. A šant je mjesto gdje monitor baterije “vidi” što prolazi.

Umjesto povezivanja svih negativnih žica izravno na negativni stub vaše baterije, svi spojevi su pričvršćeni preko šanta. Kombinirate sve negativne žice na jednoj strani šanta i onda imate samo jednu žicu koja ide od druge strane šanta do negativnog terminala baterije.

Zatim vaš monitor baterije ima žicu koja je spojena na sredinu šanta tako da može očitati sve ulazne i izlazne struje i pružiti točna očitanja. Ovo je siva žica na donjem dijagramu.

Ožičenje

Ožičenje dolazi u mnogim veličinama i vrstama. Kako biste ispravno utvrdili je li žica koju koristite sigurna, trebali biste se pobrinuti da vaša veličina žice može podnijeti broj ampera kroz koje ćete biti postavljeni. Glavni način određivanja veličina žica i njihovih ocjena je korištenje američkog sustava mjerača žice (AWG). Većina žica koje kupite u trgovini imat će ocjenu ovisno o njihovoj veličini.

Evo nekoliko standardnih veličina za ožičenje i koliko ampera obično mogu podnijeti:

• Žica 14 kalibra: 15 ampera
• Žica 12 kalibra: 20 ampera
• Žica 10 kalibra: 30 ampera
• Žica 8 kalibra: 40 ampera
• Žica 6 kalibra: 55 ampera
• Žica 4 kalibra: 70 ampera
• Žica 3 kalibra: 85 ampera
• Žica 2 mjerila: 95 ampera

Odaberite unaprijed izrađeni komplet solarnog sustava kako biste izbjegli pogreške.

Koristan proizvod dostupan potrošačima su solarni setovi s unaprijed odabranim komponentama koje se dobro integriraju jedna s drugom. Time se štedite na mukama pri odabiru svih dijelova pojedinačno. Oni mogu pomoći početnicima u sastavljanju solarne instalacije. Evo nekoliko solarnih kompleta iz Renogyja. Nude tri različita kompleta na temelju količine energije koja vam je potrebna. Postoji 100wOpens u novoj kartici, 200wOpens u novoj kartici i 400wOpens u novoj kartici.

Izgradnja solarne instalacije bez kompleta

Potencijalno možete uštedjeti novac ako kupite sve dijelove za svoju solarnu instalaciju pojedinačno. Ali ne preporučujem ovu metodu početnicima. Za početak, ovo stavlja pritisak na vas da shvatite specifične ocjene i ograničenja svake komponente koju odaberete kako biste bili sigurni da će raditi zajedno.

Na primjer, ako kupite solarne ploče od 600 W, morate osigurati da vaš kontroler punjenja može podnijeti maksimalnu snagu koju ti paneli mogu proizvesti.

Međutim, ako odvojite vrijeme za razumijevanje tehničkih specifikacija svake komponente, tada je moguće odabrati dijelove pojedinačno za svoje solarno postavljanje. A kupovanjem po apsolutno najnižoj cijeni za svaki element, potencijalno biste mogli uštedjeti novac.

Zaključak

Nadam se da vam je ovaj post pomogao razumjeti osnovne koncepte i proizvode solarnih komponenti za van life. Nemojte se plašiti ako niste baš sve razumjeli. Čak će i iskusni solarni instalateri povremeno morati istraživati ​​i ponovno učiti stvari dok rade na svom solarnom sustavu.