Patareitoitega kontor. Päikesesüsteem automaatse lülitusega ida/lääne päikesepaneelide ja tuuleturbiini vahel: 11 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

Projekt:

200 ruutjalga kontor peab olema toitega. Kontor peab sisaldama ka kõiki selle süsteemi jaoks vajalikke kontrollereid, patareisid ja komponente. Päikese- ja tuuleenergia laeb akusid. On väike probleem, et päikesepaneelide paigaldamiseks on ainult lääne- ja idapoolsed maapinnale paigaldatavad majad, mis asuvad otse paneelide vahel põhja/lõuna suunas. Maja orientatsioon põhjustab kogu päeva varju nii ida- kui ka läänepoolsetel külgpaneelidel.

Süsteemi peamine akupank (24v 100AH) lahendab varjundiprobleemi ja seda laetakse päikesetõusust loojanguni külmiku, sügavkülmiku ja arvuti jaoks päikeseenergia abil. Väiksemat sekundaarset akupanka (24V 35AH) laadivad samad päikesepaneelid (varjus ja tippajal) pluss tuuleturbiin. Väiksem akupank on mõeldud 12 -voldistele turvasüsteemide monitoridele/kaameratele, televiisorile, valgustitele ja ventilaatoritele.

See juhend sisaldab peamiselt nelja põhipunkti:

1. Ida- ja läänepoolne päikesepaneelide konfiguratsioon - kaks paneelirida, millel on sõltuvalt kellaajast erinev pingetase ja üks viis selle probleemi lahendamiseks. Aku kaitse. Kasutades automaatset ülekandelülitit ja kuidas luua kaks lihtsat komponenti, mis kaitsevad patareide tühjenemise eest. Tuulegeneraatori lisamine päikesesüsteemi pikaajaliste päikeseta päevade korral.4. Kogu kontrollisüsteemi ja patareide paigaldamine kontori piirkonda. Kasutatav põrandapind on 2,6 ruutjalga.

Osad:

2 x 100 AH aku

2 x 35AH akut Teisene akupank - ühendatud järjestikku, tekitades 24 volti @ 35AH, kasutades kõigi negatiivsete ühenduste jaoks siinit

24 -voldine inverter 2000 -vatine muundur 120 vaakumseadme käitamiseks

6 -mõõtmeline juhe, mis kulgeb peamisest akupangast 100 -amprise kaitsme ja negatiivse siiniga

100 Amp kaitse muunduri ja 24v akupanga vahel

Automaatne ülekandelüliti kaitseb 24v 100AH akupanka pingetaseme eest

Päikesekontroller 40 amprit, 1200 vatti, maksimaalselt 150 volti pv sisend

Teine päikesekontroller 24 -voldise 35AH akupanga jaoks 100 -voldine maksimaalne pv -sisend

Päikesepaneelid 8 oleksid põhimõtteliselt samad, mis selles süsteemis

Pistikutega juhe on kallis, kuid lühemate vahemaade jaoks lihtne ühendada (10 awg)

8 awg pikendaja koos pistikutega on kallis, kuid hõlpsasti ühendatav pikemate vahemaade jaoks (8 awg)

Paneelühendused kaablite valmistamiseks

Ida/lääne relee kahe päikesepaneeli stringi vahetamiseks

Digitaalne taimer ida/lääne relee juhtimiseks

Tahkisrelee oma aku tühjenemislüliti valmistamiseks (35 Ah võimsusega)

Madalpingekaitseseade tahkisrelee juhtimiseks (kaitseb 35AH vatti)

24 -voldine kuni 12 -voldine muundur, et vajadusel käivitada 12 -voldised elemendid peamistest 24 -voldistest akupankadest

DPDT nuga lüliti x 2, et suunata, milline akupank on ühendatud 12 -voldise kaitsmekarbiga, ja lülitada tuule- ja päikesekiirguse vahel 24v 35AH akupangale.

12 -voldine kaitsmekarp kõigi 12 -voldiste seadmete jaotamiseks ja kaitsmiseks

10 gabariidi haaketraat koos teise rull traadiga, mis mul varem oli

Pressimistööriist koos klambritega, et luua palju kohandatud pikkusega kaableid. Oleks pidanud saama teistsuguse klambrite komplekti

Tuuleturbiin pikaks ajaks ilma päikese käes voolukatkestuse korral - ühendatud teise päikesekontrolleriga 24v 35AH akupangaga

TPDT noalüliti tuuliku purunemissüsteemi jaoks, kasutades katkestuseks 3 takistit

2 puidust heliriiulikappi kogu süsteemi põhikomponentidele, hoides jalajälgi kuni 2,6 ruutjalga. Mul olid need juba ammu kasutusel.

4 pleksiklaasist katet süsteemi sisemiste komponentide jaoks. Kasutati neid juba ammu.

Samm: West Side paneelid

Esimesed 4 paneeli paigaldati paar kuud tagasi lääne poole.

Need on 12 -voldised 100 -vatised Renogy paneelid. Need pole praegu saadaval, kuid viitena olid need Amazonis.

Pildil olev kellaaeg koos kass Charliega on umbes kell 15.40. Päikesepaneelid on pakitud kahe 12 'poolusega. Need kaks 12 -tollist postti on paigaldatud tekile, puurides esmalt teki külge kaks auku, seejärel libistades postid teki aukudesse. 12 'pooluste teised otsad on poltidega kinnitatud kahe lühema, maapinnale istutatud 5' pooluse külge. 5 'pooluste allservas on horisontaalsed 8 ruudukujulised metallplaadid. Neid on võimatu tuulest maapinnast välja tõsta. Mul lihtsalt vedas 5' pooluste leidmisest ja ei oska neile linki lisada.

Nii madalale paigaldatud paneele on väga lihtne puhastada.

Need päikesepaneelid on releega ühendatud, alustades 30 jalast 8 awg pikendusjuhtmest, pluss veel 30 jalga 10 awg kaablit.

2. samm: idapoolsed paneelid

Siin on veel 4 12v 100watt päikesepaneeli idaküljel umbes kell 15.30. Need paigaldati 18.10.20.

Paneelid on tekile kinnitatud horisontaalse satelliitantenni kinnituspostiga ja seejärel kahe 12 -jalaga 1,5 -tollise varda, lipsumähiste ja mõne tuhaplokiga, mille lõpus on telliskivitükid (vt pilte).

Läänekülje kaablid maksavad peaaegu sama palju kui päikesepaneel! Tahtsin proovida 50 jala pikkuste idakaablite jaoks midagi odavamat. Mulle meenus see trikk ühest youtube’i videost tavaliste pikendusjuhtmete kasutamise, otste ära lõikamise ja kolme juhtme kokku sidumise kohta. Niisiis, ma kasutasin 100 jala pikkust pikendusjuhet ja see töötab hästi. Traadi suurus oli mõlema tehtud 50 -jalase kaabli jaoks umbes 10 gabariit. Kui paneelidest tuleb kõrgem pinge (80v), peaks selle suurusega traat olema o.k. ilma liigsete kaotusteta. Kasutasin seda 9 In 12AWG adapterikomplekti, et ühendada 50 -jalaga juhtmete otsad päikesepaneelidega keerduvate pistikutega.

3. samm: päikesekontrollerid ja relee - ida- ja läänepoolse paneeli vahetamine

Päikesekontrollerid:

Peamine 40 Amp Epever päikesekontroller See kontroller on mõeldud 24v 100AH akupanga laadimiseks. Sellel kontrolleril on päikesepaneeli maksimaalne sisendpinge 150 volti. Paneeli maksimaalne sisendvõimsus on 1 200 (nüüd on selle süsteemi piirang).

Sekundaarne 40 Amp Epever päikesekontroller See kontroller on mõeldud 24v 35AH akupanga laadimiseks. Laadija maksimaalne päikesepaneeli sisend on 100 volti (nüüd selle süsteemi piirang) ja maksimaalne sisendvõimsus on 1, 500. Samuti on olemas tuulik, mille kontroller aitab seda akupanka laadida.

Relee:

Pool DPDT (kahepooluselise kahekordse viske) releest kasutatakse 4 ida- ja 4 läänepoolse päikesepaneeli vahel vahetamiseks, ühendades need peakontrolleriga. Relee teine pool lülitab päikesepaneelid teisese kontrolleri jaoks. Siin on lülitusajaks määratud iga nädalapäev:

7:00 kuni 12:00 Digitaalne taimer lülitab sisse 80 AMP RELEE, mis ühendab/lülitab idapoolsed 4 paneeli põhilaadimiskontrolleriga (ja 24v 100AH akupangaga). Märkus. Relee võtab nende 6 tunni jooksul süsteemist umbes 6 vatti energiat. 4 lääne külgpaneeli lülitatakse ka sekundaarse laadimiskontrolleri peale (laadides 24v 35AH akupanka). Läänepaneelidel peaks olema hea laadimisvõimsus kella 10.00-13.00. 12.00-7.00 Digitaalne taimer lülitab välja relee, mis ühendab/lülitab läänepoolsed 4 paneeli põhilaadimiskontrolleriga. Relee võtab nüüd süsteemist nullvõimsuse. 4 idapaneeli lülitatakse ka sekundaarse laadimiskontrolleri peale. Laadimine peaks olema hea veel 2 tundi (kella 13.00–15.00).

Vaadake relee pildilt juhtmestiku teavet ja põhiskeemi skeemi 9.

Ida- ja läänepoolse päikesepaneeli nööride negatiivsed juhtmed ühendatakse kokku ja lähevad katkestuslülitile enne päikesekontrollerite negatiivsete sisenditega ühendamist. Mul oli negatiivne katkestuslüliti ümber ja lihtsalt lisasin selle. See ei kajastu põhijoonisel. Kõik suure võimendusega lülitid peaksid töötama hästi, kuid seda pole vaja.

Samm: 24 -voldine 100AH peamine akupank ja inverter

Praegu koosneb peamine akupank kahest 12 -voldisest 100AH akust, moodustades 24 -voldise 100AH akupanga. 24v 2000 -vatist inverterit kasutatakse külmiku, sügavkülmiku, arvutite või mikrolaineahju toiteks. Inverteri ja põhipatarei vahel on 100 ampri kaitse. Nende 120vac esemete puhul tuleb automaatse ülekande lülitist välja vooluvõrku.

Süsteem kasutab suletud patareisid ega tohiks lekkida vesinikgaasist. Mul oli süsinikdioksiidi detektor ja olen lugenud, et nad tuvastavad ka gaasilist vesinikku, nii et ma installisin selle. Varsti lisatakse ventilatsioonisüsteem.

Samm: peamise 24 -voldise 100AH akupanga salvestamine madalpingest

Spartani 50A 5500 W automaatse ülekande lüliti on umbes 115 dollarit. Oleks ka lõbus seda ehitada.

Selle abil saate eelnevalt seadistada aku madala pinge taseme, et automaatselt katkestada kogu 2000-vatise muunduri kasutatav energia. Seejärel lülitab see kliimaseadmete toitevõrgu toitevõrku, tagades sellega, et säästame patareid ohtlikkuse ületamisest. Te ei märka kohe vahetust.

See seade laseb akudel enne kõrgele laadimisele jõudmist kõrgele laadida. Inverteri toiterežiimi lülitades tarbib seade pidevalt 6 vatti energiat.

Liitumine on lihtne. Lihtsalt ühendage muundur sisendiga, millel on silt "inverter". Ühendage jaotisega "väljund" seadmed, mis tavaliselt oleksid teie inverteriga ühendatud. Ühendage oma maja toide jaotisega "avalik toide". Lõpuks ühendage päikesesüsteemide peamine akupank (pärast kaitset) jaotisega "aku". Kõik kolm kliimaseadme alust ühendatakse eraldi mini -siinil. Vaadake põhiskeemi skeemi.

6. samm: sekundaarne 24v 35AH akupank. Tuuleturbiini ja päikese- või tuulelüliti lisamine

Selle päikesesüsteemi sekundaarne päikesekontroller ja 24v 35AH akupank hoiavad päikesepaneele kogu aeg kasutusel. Ida/lääne konfiguratsiooni tõttu läheb suurem osa päikesepaneeli energiast 100AH akupangale ja vähem energiat 35AH akupangale (mis vajab vähem). 35AH akupanka saab lülitada tuuleenergiale kogu tipptundivälise päikese ajal.

A/C tuuleturbiin lisati peamiselt halvima stsenaariumi korral pikkade elektrikatkestuste ja paljude pilves päevade jaoks. Tuuleenergiat peaks olema piisavalt, et hoida mobiiltelefone ja sülearvuteid koos mõne 12 -voldise seadmega (raadio, teler ja tuled) töökorras.

130 dollari suurune Yaegarden 400 W tuuleturbiinide komplekt koos kontrolleriga Amazonist tundus pärast väikest uurimist head pakkumist. Kaasas 12v / 24v aku laadimiskontroller.

Kasutasin nurgaklambrit, et aidata turbiini masti külge kinnitada. Sellelt kronsteinilt saate eemaldada peamise antenni keskosa ja kasutada seda auku poltide kinnitamiseks ühele turbiini paigaldusringikujulise detaili neljast august (vt pilte).

Süsteemikapi ülaosas on tuulikule suunatud kaameraga ühendatud videomonitor. Tore on meetreid vaadates näha, mis toimub turbiini kiirusega. Samuti on lõbus näha vaheaega tegevuses.

Päikese- või tuulelaadimisrežiimist lülitumiseks kasutatakse poolt DPDT -noalülitist. Päikeseenergia laadija ja tuulekontrolleri/laadija maandusjuhtmed on seotud põhisüsteemi maandussiini (te) ga

Hea on omada katkestussüsteemi, mis hoiab lõiketerad pöörlemas, kui turbiin akusid ei lae.

TPDT lülitit kasutatakse töörežiimist katkestusrežiimi vahetamiseks. Seda tehakse kõigepealt, ühendades tuuleturbiinist tulevad 3 A/C juhtme lüliti ühisosaga. Katkestus (kolm 100 -vatist 10 oomi takistit) on lüliti A -küljel ja tuulekontroller lüliti B -küljel.

Samm: 12 -voldine kaitsmekarp, akupanga lüliti ja muundur 24v kuni 12v

Pool DPDT lülitist suunab toite kas 24v 100AH akupangalt või 24v 35AH akupangalt 24v kuni 12V alalisvoolu muundurile.

Muunduri 12 -voldine väljund on ühendatud 12 -voldise kaitsmekarbi sisendiga.

12 -voldise toite jaotamiseks on praegu kolm väikest vooluahela projektikarpi, kuhu on paigaldatud digitaalsed voltmõõturid ja kaitsmekarbist töötavad banaanistiilis pesad. Ühe kaitsme põlesin juba läbi. Kaitsmeid on alati hea omada!

Siin on pilt klemmplokist, mis on ühendatud 12 -voldise kastiga banaanipistikutega. Trükkplaat on telerisüsteemi 12 -voldine helivõimendi. Relee digitaalne taimer on samuti ühendatud kaitsmekarbiga.

Samm 8: sekundaarse akupanga päästmine alapingest

24v 35AH akupanga jaoks on vaja ainult kahte elementi, et luua oma alapinge aku kaitseseade.

1. TeOhk XY-CD60 liitiumaku laadimise tühjenemise kontroller. MÄRKUS* selle seadme ühendusskeemi kleebis on vale. Avage see ja vaadake trükkplaadil olevaid märgistusi.

2. Suure võimendusega regulaarne relee või tahkisrelee.

Kui TeOhk XY-CD60 kontroller tuvastab eelseadistatud madalpinge, käivitab see relee aku lahtiühendamiseks kõikidest koormustest. Vaadake põhiskeemi skeemi.

Kui kasutate liitiumakusid, võite lasta neil umbes 80% tühjeneda (ma arvan). Kuid kui kasutate AGM/suletud või pliihappe tüüpi patareisid, ei tohiks te kunagi lasta patareidel alla 50%. Olen lugenud, et 12 -voldised suletud patareid ei tohiks minna alla 11,2 volti (22,4 V kahe aku puhul järjestikku).

9. samm: põhiahela skeem

Spetsiaalne käsitsi joonistatud vooluahela skeem.

10. samm: päikesetõusust kella 14-ni ida-lääne paneeli lülitite test

Õues tuleb tore päev. Praegu kell 8 hommikul 54 kraadi. Päike tõusis täna kell 6.58.

Tuul on päris tugev. Praegu on 24v 35AH akupank 25,4 volti. Hoiame tuulikut selle akupanga jaoks terve päeva sisse lülitatud ja vaatame, kuidas see hiljem on. [Lõpptulemus oli 26,0 volti]

14.11.20, põhisüsteem (24v 100AH akupank)

Ida / lääne käsitsi lülitamise test:

8.00 test. Kui päikesekontroller on lülitatud idapoolsele küljele, on näit 27,6 v @ 1,5 amprit või 41 vatti.

Kui lülitan kontrolleri käsitsi läänepaneelidele, saame näidu ainult 27,5 v @.1 amprit või 2,75 vatti.

Testi tulemused kogu päeva jooksul:

8:00 >> ida = 41 vatti lääne = 2,75 vatti

9.00 >> ida = 78 vatti lääne = 7 vatti

11:00 >> ida = 120 vatti lääne = 80 vatti

12:18 >> ida 99 vatti lääne 105 vatti

14:00 >> ida 153 vatti lääne 168 vatti

Soovime, et peamine akupank kasutaks alati kõrgeima võimsusega külge. Niisiis, tundub, et millalgi kella 12 paiku võib relee välja lülitada ja läänepaneelidele üle minna

11. samm: päikeseloojang - pingetase

4 -seeria juhtmega päikesepaneelidega laetakse akusid peaaegu päikeseloojanguni. Selle pildi tegemisel saime läänepaneelidelt umbes 26 volti (mitte palju voolu).

Palun hääletage selle projekti poolt akutoitega konkursil.

Tänan!

Joe