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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Projekat:

Kancelarija od 200 kvadratnih stopa mora imati baterijsko napajanje. Ured također mora sadržavati sve kontrolere, baterije i komponente potrebne za ovaj sistem. Solarna energija i energija vjetra punit će baterije. Postoji mali problem što postoje samo zapadne i istočne mogućnosti montaže na tlo za solarne panele sa kućom poravnanom sjever/jug direktno između panela. Orijentacija kuće uzrokuje puno sjene na istočnoj i zapadnoj bočnoj ploči tokom dana.

Glavna baterija sistema (24v 100AH) prevazilazi problem zasjenjivanja i puni se solarnom energijom od izlaska do zalaska sunca za frižider, zamrzivač i računar. Manju sekundarnu bateriju (24V 35AH) pune isti solarni paneli (u sjeni i u vrijeme najvećeg sunca) plus vjetroturbina. Manja baterija služi za monitore/kamere sigurnosnog sistema od 12 volti, televizore, svjetla i ventilatore.

Ovaj Instructable će se fokusirati uglavnom na 4 ključne tačke:

1. Istočna i zapadna konfiguracija solarnih panela - dva niza panela koji će imati različite nivoe napona u zavisnosti od doba dana i jedan način za prevazilaženje ovog problema.2. Zaštita baterije. Korištenje automatskog prekidača za prijenos i kako sami izgraditi dvije jednostavne komponente za zaštitu od pražnjenja baterija.3. Dodavanje vjetroturbine u solarni sistem u slučaju dugih dana bez sunca.4. Ugradnja cijelog sistema kontrolera i baterija unutar uredskog prostora. Korištena površina stana je 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 veze

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

Inverter od 24 V inverter od 2000 W za rad sa 120 vac uređajima

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 nivoa ispod napona

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

2. solarni kontroler Za 24 -voltnu 35AH bateriju 100 volt max pv ulaz

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

Žica sa konektorima je skupa, ali se lako povezuje na kraće udaljenosti (10 awg)

8 awg produživač sa konektorima je skup, ali se lako povezuje 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 istočno/zapadnim relejem

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

Uređaj za zaštitu od niskog napona za kontrolu poluprovodničkog releja (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 povezano s kutijom osigurača od 12 volti i za prebacivanje između vjetrovne i solarne za bateriju od 24V 35AH.

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

Priključna žica od 10 gabarita zajedno s još jednom rolom žice koju sam prethodno imao

Alat za presovanje zajedno sa ušicama za stvaranje mnogo kablova prilagođene dužine. Trebalo je imati drugačiji set ušica

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

TPDT nožni prekidač za sistem loma vjetroturbine pomoću 3 otpornika za prekid

2 drvena ormarića za drvene audio ormare za glavne komponente cijelog sistema držeći otisak stopala do 2,6 kvadratnih metara. Koristio sam ih odavno.

4 poklopca od pleksiglasa za unutrašnje komponente sistema. Da su se koristili odavno.

Korak 1: Paneli sa zapadne strane

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

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

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

Vrlo je lako očistiti ploče postavljene tako nisko.

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

Korak 2: Paneli sa istočne strane

Evo još 4 solarna panela od 12v 100w na istočnoj strani oko 15:30. Instalirani su 18.10.20.

Ploče se montiraju na palubu pomoću vodoravnog stupa za postavljanje satelitske antene, a zatim pomoću dva stupa od 12 stopa, 1,5 , omotača veza i nekih blokova šljake s komadima opeke na samom kraju (vidi slike).

Kablovi za zapadnu stranu koštaju gotovo koliko i solarni panel! Htio sam probati nešto jeftinije za 50 -metarske kablove na istočnoj strani. 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 panela, ova žica bi trebala biti o.k. bez previše gubitaka za sada. Koristio sam ovaj komplet adaptera 9 In 12AWG za spajanje krajeva žica od 50 stopa na solarne panele s uvijanjem na konektorima.

Korak 3: Solarni kontroleri i releji - Prebacivanje panela istočne i zapadne strane

Solarni kontroleri:

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

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

Relej:

Jedna polovina releja DPDT (dvopolni dvostruki bacanje) koristi se za prebacivanje između 4 istočna i 4 zapadna solarna panela, povezujući ih s glavnim kontrolerom. Druga polovica releja prebacuje solarne ploče za sekundarni regulator. Evo na što je postavljeno vrijeme prebacivanja za svaki dan u sedmici:

7:00 do 12:00 Digitalni tajmer uključuje 80 AMP RELAY koji povezuje/prebacuje 4 panela sa istočne strane na glavni kontroler punjenja (i bateriju od 24V 100AH). Napomena: Relej napaja oko 6 vati snage iz sistema za ovih 6 sati. Četiri zapadne bočne ploče također se u ovom trenutku prebacuju na sekundarni regulator punjenja (punjenje baterije 24v 35AH). Trebalo bi imati dobru snagu punjenja od 10 do 13 sati sa zapadnih panela. 12 do 7 sati ujutro Digitalni tajmer isključuje RELEJ koji povezuje/prebacuje 4 panela sa zapadne strane na glavni kontroler punjenja. Relej sada preuzima nultu snagu iz sistema. Četiri istočna panela 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 sa istočnih i zapadnih nizova solarnih panela su povezane i idu do prekidača prije spajanja na negativne ulaze solarnih regulatora. Imao sam prekidač za negativno isključivanje 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 seriji, što čini bateriju od 24 volti 100AH. Pretvarač snage 24V od 2000 W koristi se za napajanje hladnjaka, zamrzivača, računara 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 utičnica.

Sistem koristi zatvorene baterije i ne smije propuštati nikakav vodikov plin. Imao sam detektor CO2 i pročitao sam da će otkriti i vodikov plin, pa sam ga instalirao. Uskoro će biti dodat ventilacijski sistem.

Korak 5: Spasite glavnu bateriju od 24 volta 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 isključili svu potrošnju energije iz pretvarača od 2000 vata. Zatim prebacuje napajanje klima uređaja na napajanje iz mreže, osiguravajući da štedimo baterije od pražnjenja iznad nivoa opasnosti. Ne možete primijetiti trenutno prebacivanje.

Ovaj uređaj će tada pustiti da se baterije napune do visoke tačke, prije nego što se ponovo vrati na baterijsko napajanje. Uređaj konstantno troši 6 vati energije kada se prebaci u način rada pretvarača.

Lako se povezuje. Pretvarač samo spojite na ulaz označen kao "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 sistema (nakon osigurača) u odjeljak "baterija". Sva tri klima uređaja povezana su zajedno na zasebnoj mini sabirnici. Pogledajte dijagram glavnog kola.

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

Sekundarni solarni kontroler ovog solarnog sistema i 24V 35AH baterija drže solarne panele u upotrebi cijelo vrijeme. 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 za vrijeme sunčeve svjetlosti.

Vjetroturbina s klima uređajem je uglavnom dodana za najgori mogući scenarij dugih nestanka struje i puno oblačnih dana. Trebalo bi imati dovoljno energije vjetra da mobiteli i prijenosni računari budu napunjeni, zajedno s nekoliko 12 voltnih artikala (radio, televizija i svjetla).

Yaegarden komplet vjetroagregata snage 400 W sa 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 taj otvor za pričvršćivanje na jednu od 4 rupe kružnog dijela za montažu turbine (pogledajte slike).

Na samom vrhu sistemskog ormara nalazi se video monitor spojen na kameru usmjerenu na vjetroturbinu. Sjajno je vidjeti što se događa s brzinom turbine gledajući brojila. Takođe je zabavno vidjeti pauzu u akciji.

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 sistema

Dobro je imati sistem prekida kako se lopatice ne bi okretale kada turbina ne puni baterije.

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

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

Polovina DPDT prekidača usmjerava napajanje iz glavne baterije 24v 100AH ili sekundarne baterije 24v 35AH u pretvarač istosmjernog napona 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 volti, trenutno postoje tri projektne kutije sa malim krugovima s instaliranim digitalnim mjeračima volta zajedno sa 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 sa utikačima od banane. Ploča je 12 -voltno audio pojačalo za tv sistem. 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. Kontroler pražnjenja punjenja litijumske baterije TeOhk XY-CD60. NAPOMENA* naljepnica sa dijagramom ožičenja na ovom uređaju nije ispravna. Otvorite ga i pogledajte oznake na ploči.

2. Regularni relej ili poluprovodnički relej visokog pojačala.

Kada TeOhk XY-CD60 kontroler otkrije unaprijed postavljeni niski napon, aktivirat će relej za isključivanje baterije iz svih opterećenja. Pogledajte dijagram glavnog kola.

Ako koristite litijumske baterije, možete ih pustiti da se isprazne na oko 80% (mislim). Ali ako koristite baterije tipa AGM/Sealed ili sa olovnom kiselinom, 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

Specijalni ručno nacrtani dijagram kola.

Korak 10: Test prelaska panela istok-zapad na izlazak sunca do 14:00

Napolju će biti odličan dan. 54 stepena sada u 8 ujutro. Izlazak Sunca danas je bilo u 06:58.

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

11/14/20, Glavni sistem (24v 100AH Baterija)

Test ručnog prebacivanja Istok / Zapad:

Test u 8:00 ujutro. Sa solarnim regulatorom prebačenim 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 tokom dana:

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

9:00 ujutro >> 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 sa najvećom snagom. Dakle, izgleda da je negdje oko 12 sati u redu isključiti relej i prebaciti se na zapadne ploče

Korak 11: Zalazak sunca - naponski nivo

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

Molimo vas da glasate za ovaj projekat na takmičenju na baterije.

Hvala!

Joe