Ured na baterije. Sunčev sustav s automatskim prebacivanjem solarnih panela istok/zapad i vjetroturbine: 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Projekt:

Ured od 200 četvornih metara mora imati baterijsko napajanje. Ured također mora sadržavati sve kontrolere, baterije i komponente potrebne za ovaj sustav. Solarna energija i vjetar punit će baterije. Postoji mali problem samo u tome što za solarne panele postoji mogućnost ugradnje na zapad i istok, a kuća smještena sjever/jug izravno između panela. Orijentacija kuće uzrokuje puno hlada na istočnoj i zapadnoj bočnoj ploči tijekom dana.

Glavna akumulatorska baterija sustava (24v 100AH) prevladava problem zasjenjenja i puni se solarnom energijom od izlaska do zalaska sunca za hladnjak, zamrzivač i računalo. Manju sekundarnu bateriju (24V 35AH) pune iste solarne ploče (u sjeni i u vrijeme najvećeg sunca) plus vjetroturbina. Manja baterija služi za monitore/kamere sigurnosnog sustava od 12 volti, televizore, svjetla i ventilatore.

Ovaj Instructable usredotočit će se uglavnom na 4 ključne točke:

1. Istočna i zapadna konfiguracija solarnih panela - dva niza panela koji će imati različite razine napona ovisno o dobu dana i jedan način za prevladavanje ovog problema.2. Zaštita baterije. Korištenje automatskog prekidača za prijenos i kako izgraditi vlastiti s dvije jednostavne komponente za zaštitu od pražnjenja baterija.3. Dodavanje vjetroturbine Sunčevom sustavu u slučaju dugih dana bez sunca.4. Ugradnja cijelog sustava kontrolera i baterija unutar uredskog prostora. Korištena površina poda iznosi 2,6 četvornih metara.

Dijelovi:

2 x 100 AH baterije Glavna banka baterija - Zakačene u seriju od 24 volta @ 100AH pomoću sabirnice za sve negativne spojeve

2 x 35AH baterije Sekundarna baterija - Zakačene u seriju od 24 volta @ 35AH pomoću sabirnice za sve negativne spojeve

Inverter od 24 V inverter od 2000 W za rad 120 vac aparata

Žica mjerača 6 vodi od glavne baterije do osigurača od 100 ampera i negativne sabirnice

Osigurač od 100 Amp za pretvarač i bateriju od 24V

Automatski prekidač za prijenos za zaštitu 24v 100AH baterije od razina ispod napona

Solarni kontroler 40 amp, 1200 W, 150 V max pv ulaz

2. solarni regulator Za 24 -voltnu 35AH bateriju 100 V max pv ulaz

Solarni paneli 8 od njih bili bi u osnovi isti kao u ovom sustavu

Žice s konektorima skupe su, ali ih je lako spojiti na kraće udaljenosti (10 awg)

8 awg produžni uređaj s konektorima je skup, ali ga je lako spojiti na veće udaljenosti (8 awg)

Panelni konektori za izradu vlastitih kabela

Relej istok/zapad za prebacivanje između dva niza solarnih panela

Digitalni mjerač vremena za upravljanje relejem Istok/Zapad

Solid State relej za izradu vlastitog prekidača za pražnjenje baterije (za bateriju od 35AH)

Uređaj za zaštitu od niskog napona za upravljanje poluprovodničkim relejem (štiti bateriju od 35AH)

Pretvarač od 24 volti do 12 volti za pokretanje 12 voltnih jedinica iz glavnih 24 -voltnih baterija ako je potrebno

Prekidač noža DPDT x 2 za usmjeravanje koje je baterije priključeno na kutiju osigurača od 12 volti te za prebacivanje između vjetra i sunca za bateriju od 24V 35AH.

12 voltna kutija s osiguračima za distribuciju i zaštitu svih 12 voltnih uređaja

Priključna žica kalibra 10, zajedno s drugom rolom žice koju sam prethodno imao

Alat za prešanje zajedno s ušicama za stvaranje mnogo kabela prilagođene duljine. Trebao je imati drugačiji set ušica

Vjetroturbina za duža vremena bez sunca pri nestanku struje - priključena na bateriju od 24V 35AH s drugim solarnim regulatorom

Prekidač noža TPDT za sustav prekida vjetroturbine pomoću 3 otpornika za prekid

2 drvena ormarića za drvene audio ormare za glavne komponente cijelog sustava koji drže otisak stopala do 2,6 četvornih metara. Koristio sam ih odavno.

4 poklopca od pleksiglasa za unutarnje komponente sustava. Da su se oni koristili odavno.

Korak 1: Zapadne bočne ploče

Prve 4 ploče postavljene su prije nekoliko mjeseci na zapadnoj strani.

To su Renogy ploče od 12 volti od 100 vati. Trenutno nisu dostupni, ali su za referencu bili na Amazonu.

Doba dana na slici s mačkom Charliejem je oko 15:40. Solarni paneli su vezani na dva pola od 12 '. Ta dva 12 'stupa montiraju se na palubu, prvo bušenjem dvije rupe sa strane palube, a zatim uvlačenjem stupova u rupe na palubi. Drugi krajevi 12 'stupova pričvršćeni su vijcima na dva kraća 5' stupa posađena u zemlju. Na dnu 5 'stupova nalaze se vodoravne metalne ploče od 8 . Vjetar ih ne može podignuti iz zemlje. Upravo sam sretan što sam pronašao 5' stupove i ne mogu im dodati vezu.

Vrlo je lako čistiti ploče postavljene tako nisko.

Ovi solarni paneli su spojeni na relej počevši od 30ft produžne žice od 8 awg, plus još 30 stopa kabela od 10 awg.

Korak 2: Paneli s istočne strane

Evo još 4 solarna panela od 12V i 100W na istočnoj strani oko 15:30. Instalirani su 18.10.20.

Ploče su montirane na palubu s vodoravnim stupom za postavljanje satelitske antene, a zatim pomoću dva stupa od 12 stopa, 1,5 , omotača vezica i nekih blokova pepela s komadima opeke na samom kraju (vidi slike).

Kabeli za zapadnu stranu koštaju gotovo koliko i solarni panel! Htio sam probati nešto jeftinije za 50 -metarske istočne kabele. Sjetio sam se ovog trika iz videa na YouTubeu o korištenju običnih produžnih kabela, odsijecanju krajeva i vezivanju tri žice. Dakle, koristio sam produžni kabel od 100 stopa i radi dobro. Veličina žice na kraju je iznosila oko 10 mjerača za oba kabela od 50 stopa koje sam napravio. S većim naponom (80v) koji dolazi s ploča, ova žica bi trebala biti o.k. za sada bez previše gubitaka. Koristio sam ovaj komplet adaptera 9 In 12AWG za spajanje krajeva žica od 50 stopa na solarne ploče s uvijanjem na konektorima.

Korak 3: Solarni kontroleri i releji - prebacivanje istočne i zapadne strane

Solarni regulatori:

Glavni solarni regulator Epever od 40 Amp Ovaj regulator služi za punjenje baterije 24v 100AH. Ovaj regulator ima maksimalni ulazni napon solarne ploče od 150 volti. Maksimalna ulazna snaga ploče je 1, 200 (sada granica za ovaj sustav).

Sekundarni solarni kontroler Epever od 40 Amp Ovaj regulator služi za punjenje baterije 24v 35AH. Punjač ima maksimalni ulaz od 100 volti na solarnoj ploči (sada ograničenje za ovaj sustav) i maksimalnu ulaznu snagu od 1, 500. Tu je i vjetroturbina sa svojim kontrolerom koja pomaže u punjenju ove baterije.

Relej:

Jedna polovica releja DPDT (dvopolni dvostruki bacanje) koristi se za prebacivanje između 4 istočne i 4 zapadne solarne ploče, povezujući ih s glavnim upravljačem. Druga polovica releja mijenja solarne ploče za sekundarni regulator. Evo na što je vrijeme prebacivanja sada postavljeno, za svaki dan u tjednu:

7:00 do 12:00 Digitalni mjerač vremena uključuje 80 AMP RELAY koji povezuje/prebacuje 4 ploče s istočne strane na glavni kontroler punjenja (i bateriju od 24V 100AH). Napomena: Relej iz sustava napaja oko 6 vata snage za ovih 6 sati. Četiri zapadne bočne ploče također se u ovom trenutku prebacuju na sekundarni regulator punjenja (punjenje baterije 24v 35AH). Morala bi biti dobra snaga punjenja od 10 do 13 sati sa zapadnih ploča. 12 do 7 sati Digitalni mjerač vremena isključuje RELEJ koji spaja/prebacuje 4 ploče sa zapadne strane s glavnim kontrolerom punjenja. Relej sada uzima nultu snagu iz sustava. Četiri istočna panela također su trenutno prebačena na sekundarni regulator punjenja. Trebalo bi se dobro napuniti još 2 sata (od 13 do 15 sati).

Pogledajte sliku releja za informacije o ožičenju plus glavni dijagram u koraku 9.

Negativne žice s istočnih i zapadnih nizova solarnih panela povezane su zajedno i idu do prekidača prije spajanja na negativne ulaze solarnih regulatora. Postavio sam prekidač negativnog prekida i samo sam ga dodao. To se ne odražava na glavnom crtežu. Svi prekidači s visokim pojačalom trebali bi raditi dobro, ali nisu potrebni.

Korak 4: 24Volt 100AH glavna baterija i pretvarač

Trenutno se glavna baterija sastoji od dvije baterije x 12 volt 100AH u nizu, što čini bateriju od 24 volti 100AH. Pretvarač snage 24v 2000 W koristi se za napajanje hladnjaka, zamrzivača, računala ili mikrovalne pećnice. Između pretvarača i glavne baterije nalazi se osigurač od 100 ampera. Za ove 120 -vatne stavke, prekidač za automatsko prebacivanje odvaja se razvodnik.

Sustav koristi zatvorene baterije i ne smije propuštati nikakav plin vodik. Imao sam detektor CO2 i pročitao sam da će otkriti i plin vodik, pa sam ga instalirao. Uskoro će se dodati ventilacijski sustav.

Korak 5: Spremanje glavne 24 -voltne baterije 100AH od niskog napona

Automatski prekidač za prijenos snage 50A 5500 Watt iz Spartana košta oko 115 USD. Bilo bi zabavno izgraditi i jednu.

S ovim možete unaprijed postaviti niski napon baterije kako biste automatski prekinuli svu potrošnju energije iz pretvarača od 2000 W. Zatim prebacuje napajanje klima uređaja na napajanje iz mreže, osiguravajući da tako štedimo baterije od pražnjenja iznad razine opasnosti. Ne možete primijetiti trenutno prebacivanje.

Ovaj će uređaj tada pustiti da se baterije napune na visoku vrijednost, prije nego što se ponovno vrati na baterijsko napajanje. Uređaj konstantno troši 6 vati snage kada se prebaci u način rada pretvarača.

Lako se spaja. Pretvarač samo spojite na ulaz s oznakom "pretvarač". Spojite uređaje koji bi inače bili spojeni na vaš pretvarač u odjeljak "izlaz". Priključite kućno napajanje na odjeljak "javno napajanje". Na kraju, povežite svoju glavnu bateriju akumulatora solarnih sustava (nakon osigurača) u odjeljak "baterija". Sva tri klima uređaja spojena su zajedno na zasebnoj mini sabirnici. Pogledajte dijagram glavnog kruga.

Korak 6: Sekundarna baterija od 24v 35AH. Dodavanje vjetroturbine i prekidača za solarnu energiju ili vjetar

Sekundarni solarni regulator ovog solarnog sustava i 24 -bitna 35AH baterija stalno drže solarne panele u upotrebi. Zbog konfiguracije istok/zapad, većina energije solarnih panela ide u bateriju od 100AH, a manje energije u bateriju od 35AH (kojoj je potrebno manje). Baterija od 35AH može se prebaciti na energiju vjetra tijekom cijelog sunčevog vremena.

Vjetroturbina s klima uređajem uglavnom je dodana za najgori scenarij dugih prekida struje i puno oblačnih dana. Trebalo bi imati dovoljno energije vjetra da mobiteli i prijenosna računala budu napunjeni, zajedno s nekoliko 12 voltnih uređaja (radio, televizor i svjetla).

Yaegarden komplet vjetroagregata snage 400 W s kontrolerom iz Amazona vrijedan 130 USD izgledao je kao dobra ponuda nakon malo istraživanja. Dolazi s kontrolerom punjenja baterije 12v / 24v.

Koristio sam kutni držač za pomoć pri postavljanju turbine na stup. Središnji dio glavne antene možete ukloniti s ovog držača i upotrijebiti tu rupu za pričvršćivanje na jednu od 4 rupe kružnog dijela za montažu turbine (pogledajte slike).

Na samom vrhu ormara sustava nalazi se video monitor spojen na kameru usmjerenu na vjetroturbinu. Sjajno je vidjeti što se događa s brzinom turbine gledajući brojila. Također je zabavno vidjeti predah na djelu.

Za prebacivanje iz solarnog ili vjetarnog načina punjenja koristi se polovica prekidača noža DPDT. Žice za uzemljenje solarnog punjača i regulatora vjetra/punjača vezane su za sabirnice uzemljenja glavnog sustava

Dobro je imati sustav prekida kako se lopatice ne bi vrtjele kada turbina ne puni baterije.

Prekidač TPDT koristi se za prebacivanje iz načina rada u način rada prekida. To se prvo čini spajanjem 3 žice klima uređaja koje dolaze s vjetroturbine na zajednički dio sklopke. Prekid (tri 100 -vatna otpornika od 10 ohma) nalazi se na A strani prekidača, a kontroler vjetra na B strani prekidača.

Korak 7: 12 -voltna kutija s osiguračima, prekidač baterije i pretvarač 24v u 12v

Polovica prekidača DPDT usmjerava napajanje iz glavne 24 -bitne baterije 100AH ili iz sekundarne baterije od 24V 35AH u istosmjerni pretvarač od 24 volti do 12 volti.

Izlaz pretvarača od 12 volti spojen je na ulaz kutije s osiguračima od 12 volti.

Za distribuciju snage od 12 V trenutno postoje tri projektne kutije s malim krugovima s instaliranim digitalnim mjeračima volta zajedno s utičnicama u stilu banane koje izlaze iz kutije s osiguračima. Već sam pregorio jedan osigurač. Uvijek je dobro imati osigurače!

Ovdje je slika priključne šipke spojene na kutiju od 12 volti s utikačima od banane. Ploča je 12 -voltno audio pojačalo za tv sustav. Digitalni mjerač vremena za relej također je spojen na kutiju s osiguračima.

Korak 8: Spasite sekundarnu bateriju od prenapona

Za bateriju od 24V 35AH potrebne su samo dvije stavke za izradu vlastitog uređaja za zaštitu od podnaponske baterije.

1. TeOhk XY-CD60 Kontroler pražnjenja litijeve baterije. NAPOMENA* naljepnica sa dijagramom ožičenja na ovom uređaju nije ispravna. Otvorite ga i pogledajte oznake na ploči.

2. Redovni relej s visokim pojačalom ili poluprovodnički relej.

Kada TeOhk XY-CD60 kontroler otkrije unaprijed postavljeni niski napon, aktivirat će relej za odvajanje baterije od svih opterećenja. Pogledajte dijagram glavnog kruga.

Ako koristite litijeve baterije, možete ih pustiti da se isprazne na oko 80% (mislim). No, ako koristite baterije tipa AGM/Sealed ili olovne kiseline, nikada ne smijete dopustiti da baterije padnu ispod 50%. Čitao sam da ne dopuštam da 12voltne zapečaćene baterije padnu ispod 11,2 volti (22,4v za dvije baterije u seriji).

Korak 9: Dijagram glavnog kruga

Posebna ručno nacrtana shema kola.

Korak 10: Test prebacivanja ploče Istočno-Zapadna ploča od izlaska Sunca do 14 sati

Vani će biti sjajan dan. 54 stupnja sada u 8 sati ujutro. Danas je izlazak Sunca bio u 06:58.

Vjetar je prilično jak. Trenutno je 24V 35AH baterija na 25,4 volti. Držat ćemo vjetroturbinu uključenu za tu bateriju cijeli dan, a kasnije ćemo vidjeti kako će biti. [Završeno na 26,0 volti]

11/14/20, glavni sustav (24v 100AH baterija)

Ručno prebacivanje istoka / zapada:

Test u 8:00 sati. S prebacivanjem solarnog regulatora na istočnu stranu, očitanje je 27,6v @ 1,5 ampera ili 41 vata.

Ako ručno prebacim kontroler na zapadne ploče, dobit ćemo samo očitanje od 27,5v @ 0,1 ampera ili 2,75 vata.

Rezultati testa tijekom dana:

8:00 sati >> istok = 41 vat zapad = 2,75 vata

9:00 >> istok = 78 vati zapad = 7 vati

11:00 >> istok = 120 vati zapad = 80 vati

12:18 popodne >> istok 99 vati zapad 105 vati

14:00 >> istok 153 vati zapad 168 vati

Želimo da glavna baterija u svakom trenutku koristi stranu najveće snage. Dakle, izgleda da je negdje oko 12 sati u redu isključiti relej i prebaciti se na zapadne ploče

Korak 11: Zalazak sunca - razina napona

S ožičenim solarnim panelima serije 4, baterije će se puniti gotovo do zalaska sunca. Dobivali smo oko 26 volti sa zapadnih ploča kada je ova slika snimljena (nije jako strujno).

Molimo vas da glasate za ovaj projekt na natječaju na baterije.

Hvala!

Joe