Päikeseenergia fotogalvaaniline (PV) paigaldus DIY Camperile: 7 sammu (piltidega)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Järgnev on õpetus päikeseelektrilise fotogalvaanilise (PV) süsteemi paigaldamiseks isetegijale matkaautole, kaubikule või haagissuvilale. Näidatud näited, pildid ja videod on spetsiifilised kohandatud sisselülitatava matkaauto jaoks, mille ehitan oma 6-meetrise pikapi jaoks, kuid need peaksid pakkuma juhiseid kõigile, kes üritavad teha sarnast tüüpi päikeseenergiat. Paljud süsteemi toimingud ja komponendid võivad olla teie installitava tüübi jaoks liiga keerulised või mittevajalikud. Järgige iga sammu ja lisage komponendid oma äranägemise järgi. Ohutus EI OLE valikuline! MITTE töötada kuumade juhtmetega !! Kõikidel vooluahelatel peab olema mingi rikkekaitse (kaitsmed/kaitselülitid) ja eraldusvõime.

Samm: süsteemi suuruse määramine

Esimene samm päikeseelektrilise fotogalvaanilise (PV) süsteemi seadistamiseks matkaauto või haagissuvila jaoks on arvutada, kui palju energiat ühendavad kõik elektriseadmed. Tuleb eeldada, mitu tundi päevas iga seade töötab (võimsus). 12-voldisest alalisvoolust (DC) 120-voldiseks vahelduvvooluks (AC) muundamisel kaotatud energia tõttu on soovitatav igal võimalusel vältida 120V vahelduvvoolu seadmete kasutamist ja selle asemel kasutada 12V alalisvoolu seadmeid.

Kõige olulisem teave on määrata iga seadme poolt väljavõetavad võimendid (A) ja mitu tundi (h) see töötab, kuna aku suurused on esitatud ampritundides (Ah). Alati on hea mõte tunde üle hinnata, et olla kindel, et valite oma akupanga õigesti. Teatud seadmed vajavad siiski 120 V vahelduvvoolu, seega on inverter siiski vajalik. 120 V vahelduvvoolu seadmete jaoks vajaliku võimsuse määramisel on hea rusikareegel eeldada, et muunduri muundamise efektiivsus on 80%. 120 V vahelduvvoolu seadme toiteallikat võib tavaliselt leida toiteallikast või seadmest endast. Näidatud on näide, kust leida toiteallika võimsus ja kuidas arvutada kahe sülearvuti 12 V voolutarve.

Kui koguvõimsuse nõuded on kindlaks määratud, saab nende võimsusnõuete täitmiseks valida aku mahutavuse (ülaltoodud näide näitab, et mul oleks vaja 305 Ah päevas). Päikesepaneelide suurused (võimsus) saab määrata ka, arvutades paneelide toodetud energia vatt-tundi (oletame, et päike on kümme tundi päevas) ja teisendades selle ampritundideks, jagades 12 V-ga. Tabel on lisatud minu ehitatava matkaauto seadmete ja toitenõuete juurde. Süsteemi suuruse muutmise hõlbustamiseks on soovitatav koostada arvutustabel koos esitatud võrranditega.

Järgmine samm on ühendusskeemi loomine ja selle kindlaksmääramine, millised seadmed võivad/peaksid olema jagatud vooluahelates või millel peaks olema oma isoleeritud ahel.

Samm: looge ühendusskeem

Ühendusskeemi ei pea koostama arvutitarkvara abil, mis sisaldab ühendatavate seadmete tegelikke pilte, nagu näites. Ühendusskeemi saab joonistada käsitsi ning piltide asemel võib kasutada sõnu, numbreid või kodeerimissüsteemi (nt AC kliimaseadme jaoks või FB10 kaitsmekarbi-10A jaoks). On hädavajalik, et skeem oleks kõigile, kes süsteemi kallal töötavad, selgelt arusaadav.

Süsteem koosneb mõnest vajalikust osast: 1. Päikesepaneelid (ühendatud paralleelselt [(+) kuni (+) & (-) kuni (-)] 12 V korral või järjestikku [(+) kuni (-)] kõrgema pinge korral).2. Laadimiskontroller (juhib akudele sisestatud volte ja võimendeid, et vältida ülelaadimist/kahjustamist). Aku pank (kui kasutate rohkem kui ühte 12 V akut, ühendage kõik patareid paralleelselt, määrates kõigi muude ühenduste jaoks peaaku - laadimiskontroller, inverter ja 12 V vooluahelad tuleks ühendada ainult peaakuga, mitte sekundaarpatareidega). 4. Tapmislülitid/kaitsmed (ühendatud vooluvõrku hädaolukordade katkestamiseks või süsteemiga töötamiseks). Kaitsmekarp (kasutatakse 12 V seadmete puhul, et vältida liigset elektritarbimist, mis võib süsteemi või muid seadmeid kahjustada). Inverter (muudab 12 V alalisvoolu 120 V vahelduvvooluks). Elektriseadmed (vajadusel ühendatud 12 V alalisvoolu või 120 V vahelduvvooluga).

Päikesepaneelide ja laadimiskontrolleri, aga ka akude ja esmaste elektriseadmete (kaitsmekarp ja muundur) vahele tuleks ühendada vähemalt tapmislülitid (eelistatavalt koos kaitsmega). Selles näites oli muundur kaasas kaitsmega ja sellel on sisseehitatud lüliti, mis asub seadme tagaküljel, seega pole eraldi tapmislüliti vajalik. Turvalisuse suurendamiseks võiks laadimiskontrolleri ja akude vahele paigaldada teise tapmislüliti, mis võimaldab soovi korral süsteemi mis tahes komponente täielikult eraldada. Tapmislülitid tuleb alati paigaldada komponente ühendavale positiivpinge liinile.

Jagatud vooluahelad või isoleeritud vooluahelad: otsustada, millised elektriliinid samale vooluahelale panna või mis oma vooluringi hoida, on täielikult teie otsustada. Võimalik, et soovite eraldada elektriliinid nende asukoha (ees, taga jne), voolutugevuse või vooluahela tüübi järgi (tuled, veepumbad, 12 V pistikupesad jne). Seadmed, mis tõmbavad suurel hulgal voolutugevust, tuleb isoleerida oma kaitsme abil. Soovitan kõik üksikud seadmed, mis tõmbavad rohkem kui 5 amprit, asetada isoleeritud vooluringile. Seadmeid, mis tõmbavad vähem võimendit, saab kombineerida jagatud vooluahelatesse. Pange need kindlasti kaitsmele, mis ületab kogu võimaliku voolutugevuse, kui kõik seadmed töötavad samaaegselt. Näiteks 12V LED -tuled (mida on kokku 12) tõmbavad igaüks 3W võimsust, mis tähendab, et nad võtavad 0,25A voolu (3W / 12V = 0,25A). Eeldades, et kõik LED -id põlevad samal ajal, oleks võimendite koguarv 0,25A * 12 = 3A. Kuna see on kõigi LED -ide maksimaalne võimendus, on ohutu panna kõik tuled pluss väike (0,25A) ventilaator vannituppa (kokku 3,25A) 5A vooluringile (kaitsmekaitsme karbis). Märkus: Kaitsmete standardsuurused koosnevad tavaliselt 5, 10, 15 ja 20 ampritest. Kindlasti ärge ületage kaitsmekarbi iga pordi voolutugevust, samuti kaitsmekarbi koguvõimsust (nt minu kasutatav kaitsmekarp on 8 porti, saab hakkama 30A porti ja kokku 100A). Esmalt määrake kindlaks, kui palju seadmeid oma vooluahelas kombineeritakse, enne kui otsustate, millise suurusega (portide arv) kaitsmekarbi osta.

Kui ühendusskeem on koostatud, võetakse arvesse kõiki komponente ja lisatakse vajalikud turvaseadmed, saab alustada paigaldamisega.

Samm: installige juhtmestik (lahti ühendatud)

Peale juhtmete paigaldamise päikesepaneelidelt esmaste elektriliste komponentide (laadimiskontroller, akud, kaitsmekarp, inverter jne) kesksesse asukohta võib selle sammu vahele jätta, kui juhtmestiku täielik paigaldamine pole vajalik. Kui paigaldate näiteks täielikult ehitatud matkaautole või haagissuvilale, ei pruugi juhtmete paigaldamine isegi võimalik olla. Laagri jaoks, mida ma nullist ehitan, soovisin aga telkija teatud kohtades erinevaid turustusvõimalusi. See pole siiski vajalik ja selle võib jätta teie eelistuste järgi.

Põhikomponentide (aku, 12 V vooluahelad, aku muundur jne) juhtmete ühendamiseks kasutage kindlasti suurt traati (ma kasutan 4-mõõtmelist), mis suudab hõlpsasti toime tulla mis tahes voolutugevusega. 12 V juhtmestiku puhul kasutage kindlasti traati, mis suudab taluda voolutugevust ja liinide kaugust. Kasutan kümnemõõdikut, mis võib küll pisut üle pingutada, kuid parem on olla ohutu kui kahetseda.

Juhtmete ja pistikupesade paigaldamine on valikuline samm. Kõik ühendused saab teha keskse elektrikarbi juures. Inverteriga saab ühendada vooluvõrgu/ülepingekaitsme ja sellega saavad ühendada kõik 120 V seadmed. 12 V pistikupesad (sigaretisüütaja pistikud) saab ühendada otse kaitsmekarbiga (või 12 V bussiga, kui komplektis on kaitsmed, mis olid minu ostetud 12 V pistikupesade jaoks).

Paigaldage kõik juhtmed, lülitid ja pistikupesad. ÄRGE ühendage keskse elektrikarbi juhtmeid ega päikesepaneele. Ühendusi saab teha lõppkasutuse mahutites (pistikupesad ja seadmed) ning tulede ja seadmete lülitites (MITTE tappa lülitid). Kõik ühendamata juhtmed lõpp -punktides tuleb sulgeda, et vältida elektrilöögi tekkimist, kui need on ühendatud kesksesse elektrikarpi.

Mitte iga seade ei vaja oma liini, et see kesksesse elektrikarpi tagasi juhtida. Kui seade asub elektrikarbis samas vooluringis (kaitsmes), saab juhtmed seadme asukohale lähimas ristmikul katkestada, et vähendada vajaliku elektrijuhtme kogupikkust. Näiteks ühendusskeemil käsitletud LED -tulede vooluringi saab samast liinist lahti ühendada. Nööride lõikamiseks lõikasin jooned lahti ja kinnitasin neile rõngasklemmide, mutri ja lukustusseibiga poldi abil kolmanda joone. Kindlasti isoleerige kõik avatud juhtmed (eriti kuumliin) elektrilindi või termokahanevate torudega.

120 V vahelduvvoolu juhtmestiku puhul otsustasin kannibaliseerida 50 jala pikkuse pikendusjuhtme, lõigates selle väiksemateks pikkusteks, et igasse pistikupesasse joosta, kuna see oli odavaim võimalus. Kui aga kulud ei tekita muret, on soovitatav kasutada koduste elektripaigaldiste korralikke juhtmeid.

4. samm: juhtmete pistikupesad ja lülitid

Tavaline 120 V vahelduvvoolu elektrijuhtmestik koosneb enamasti kolmest juhtmest (kuum, null ja maandus). Standardne juhtmestik on: must = kuum; valge = neutraalne; roheline/tühi juhe = maandatud. Pistikupesa tagaküljel on kruviühendused. Tavaliselt on märgistatud ainult "kuum" (tavaliselt messingist), vastaskülg (tavaliselt terasvärv) on neutraalne ühendus ja maandus on tähistatud rohelise kruviga.

12 V alalisvoolu juhtmestiku puhul võib kasutada mis tahes värvi traati, kuid standard on: punane = kuum; must = maapind. Kui ühendate 12 V alalisvoolu pistikupesade tagumised klemmid, ühendage punane juhe (+) ja must juhe (-). Enamiku 12 V juhtmete puhul on ühendused tehtud "kiirühendusega" labidaklemmidega, et võimaldada seadmete ja pistikupesade kiiret ja lihtsat ühendamist või lahtiühendamist. Ostetud kaitsmekarbiga olid kaasas ka "kiirühenduse" ühendused. Ühenduste jaoks, mida ei lahutataks kunagi või harva (nt siseseinte lõhed või maandusühendused), kasutati rõngasterminaale.

Kui ühendate valgustite või mõne muu seadme sisse/välja lüliti, tuleb kuumjuhe katkestada ja ühendada kahe külgneva kruviklemmiga (lüliti ühendab kaks klemmi ON -asendis). Kuigi see pole 100% vajalik, on soovitatav ühendada maandusjuhe lüliti rohelise kruviga ilma katkestusteta (eemaldage väike osa juhtmest ilma seda lõikamata). Tavaline 120 V vahelduvvoolu toitelüliti töötab 12 V vooluahela puhul. 120 V vahelduvvoolu dimmeri lüliti ei tööta aga 12 V vooluahelate puhul, kuna takistus on liiga kõrge.

12 V hämarduslüliti (*katse omal vastutusel*): 12 V LED-de hämardamiseks kasutati 10k-oomilist potentsiomeetrit (muutuv takisti) koos ON/OFF asenditega. *** Seda võimalust EI soovitata, kui te pole potentsiomeetrite ja nende tööga kursis. *** Tavalisel potentsiomeetril on kolm klemmi (1, 2 ja 3), samas kui ON/OFF potentsiomeetril on 5 klemmi (3 standardit) pluss 2 taga). Kaks tagumist klemmi (4 ja 5) toimivad standardse ON/OFF lülitina (ühendatud ON asendis ja lahti OFF asendis). 1. Ühendage üks tagumistest klemmidest (4) otse keskmise standardklemmiga (2). 2. Ühendage lõigatud "kuuma" juhtme üks ots teise tagumise klemmiga (5) ja 3. Ühendage lõigatud "kuuma" juhtme teine ots tavalise klemmiga (3), mille mõõtmed on ~ 10k oomi. keskterminal (2)], kui ketas on asendis VÄLJAS. 4. Vastupidine klemm (1) on OFF -asendis ~ 0 oomi ja see tuleks ühendada otse keskterminaliga (2).

Jootsin "kiire lahtiühendamise" labidaühendused "kuumade" juhtmete (3 ja 5) klemmidele.

Kui kogu juhtmestik on paigas, võite hakata ühendusi tegema keskses elektrikarbis.

Samm: juhtmeühendused keskses elektrikarbis

*** HOIATUS *** *** HOIATUS ***

*** Kõik tapmislülitid peavad olema avatud/väljalülitatud asendites ***

Alustage juhtmete ühendamisega päikesepaneelidelt (päikesepaneelid EI ole ühendatud) laadimiskontrolleriga, paigaldades kindlasti positiivse ühenduse jaoks tapmislüliti. Ühendage kõik juhtmed laadimiskontrolleriga, kuid ÄRGE tehke veel ühendusi aku või päikesepaneelidega. Jällegi veenduge, et tapmislüliti on avatud/väljalülitatud asendis.

Paigaldage juhtmed akupangast muundurisse (120 V vahelduvvoolu jaoks) ja tapmislüliti peakaitsmekarbi külge (12 V alalisvoolu korral), kuid ÄRGE ühendage juhtmeid akudega. Jällegi veenduge, et tapmislüliti on avatud/väljalülitatud asendis.

Ühendage kõik 12 V maandusjuhtmed sama maandussiiniga. Kui kõik maandusjuhtmed on ühendatud, saab nüüd positiivsed juhtmed ühendada sobivate kaitsmetega. Veenduge, et ühendate õiged juhtmed, märgistades need paigaldamise ajal või jälgige neid tooneriseadmega.

Kui kõik 12 V ühendused on tehtud, alustage 120 V juhtmete ühendamist. See protsess on palju lihtsam, kuna võimsusmuundur saab hakkama 120 V vahelduvvoolu koormusega ja kõik pistikupesad võivad olla samas ahelas. Esiteks ühendage kõik maandusjuhtmed (rohelised), seejärel nulljuhtmed (valged) ja seejärel kuumad (mustad) juhtmed. Ühenduste järjekord ei ole äärmiselt oluline, kui liinidel pole voolu, kuid parem on olla harjumus kõigepealt maandusjuhtmeid ühendada.

Kui kasutate rohkem kui ühte akut, saate patareid sel hetkel ühendada (luues akupanga), kuid ÄRGE ühendage põhiakut muude komponentidega (laadimiskontroller, inverter, 12 V ahelad jne). Patareide ühendamiseks kasutage suurt traati (ma kasutan 4-mõõtmelist).

Samm: paigaldage ja ühendage päikesepaneelid

Paigaldage päikesepaneelid soovitud kohta. Ehitasin raami paneelide kinnitamiseks selle asemel, et neid otse katusele kinnitada. Seejärel kinnitatakse raam katuste külge lukkude ja riivide abil, mis võimaldab paigal seistes paneelide nurka ja laagrit reguleerida, et maksimeerida päikese neeldumist. Kui kasutate seda meetodit, kinnitage paneelid enne uuesti reisimist kindlasti korralikult.

Katke päikesepaneelid tekiga (või millegi muuga), et vältida valguse sattumist paneele ja elektrit.

Ühendage päikesepaneelid paralleelselt 12 V süsteemi jaoks: 1. Ühendage iga paneeli maandusjuhtmed (-) kokku.2. Ühendage iga paneeli positiivsed (+) klemmjuhtmed kokku.3. Ühendage maandusklemmid (-) vastava juhtmega, mis viib laadimiskontrollerini. Ühendage positiivsed (+) klemmid vastava juhtmega, mis viib laadimisregulaatorini. ** Enne selle ühenduse loomist veenduge jällegi, et tapmislüliti oleks asendis OPEN/OFF. Eemaldage paneelidelt kate/tekk. Selles õpetuses kasutatud Renogy paneelide jaoks on MC4 pistikud eelinstallitud, nii et juhtmeid ei paista.

Samm: looge lõplikud ühendused ja lülitage süsteem sisse

On aeg teha viimased ühendused ja süsteem sisse lülitada. Enne ühenduste tegemist veenduge, et kõik tapmislülitid oleksid Avatud/Väljas asendis.

Ühendage laadimisregulaator, toiteinverter ja 12 V siini juhtmed akupangaga. (Kui kasutate rohkem kui ühte akut, määrake peaakud teiste komponentidega ühendamiseks. Ärge ühendage üht akut laadimiskontrolleriga ja teist muunduri või kaitsmekarbiga.) 1. Ühendage laadimisregulaatori, muunduri ja 12 V maandussiini maandusjuhe (-) põhiaku maandusklemmiga (-). Ühendage positiivne (+) juhe laadimisregulaatorist, muundurist ja 12 V siini-/kaitsmekarbist põhiaku positiivse (+) klemmiga. Sulgege laadimiskontrolleri ja akupanga (kui see on paigaldatud) vaheline tapmislüliti. Sulgege päikesepaneelide ja laadimiskontrolleri vaheline tapmislüliti. Sulgege akupanga ja 12 V siini või kaitsmekarbi vahel olev tapmislüliti. Pöörake (sulgege) muunduri tagaküljel olev lüliti asendisse ON. Kontrollige pistikupesasid, lüliteid ja muid seadmeid, et tagada nende nõuetekohane töö. ** Kui midagi ei tööta korralikult, avage enne tõrkeotsingut kõik tapmislülitid. ** Proovige jooni uuesti tõmmata või kontrollige, kas juhtmed naastude külge kinnituvad. Veenduge, et kõik ühendused on kindlalt kinnitatud ja loovad hea kontakti.

Palju õnne !!

Nüüd on teie matkaauto, kaubiku või haagissuvila jaoks täielikult paigaldatud ja toimiv päikesepaneelide päikesesüsteem!