Akkumulátoros iroda. Naprendszer automatikus keleti/nyugati napelemek és szélturbina kapcsolással: 11 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

A projekt:

Egy 200 négyzetméteres irodának elemmel kell működnie. Az irodának tartalmaznia kell a rendszerhez szükséges összes vezérlőt, elemet és alkatrészt. A nap- és szélerőművek feltöltik az akkumulátorokat. Enyhe probléma, hogy a napelemekhez csak nyugati és keleti földi szerelési lehetőségek állnak rendelkezésre, a ház észak/déli irányban közvetlenül a panelek között. A ház tájolása sok árnyékot okoz a keleti és a nyugati oldalpanelen egész nap.

A rendszer fő akkumulátora (24V 100AH) leküzdi az árnyékproblémát, és napkeltétől napnyugtáig napenergiával tölti fel hűtőszekrény, fagyasztó és számítógép számára. A kisebb másodlagos akkumulátort (24V 35AH) ugyanazok a napelemek töltik (árnyékban és csúcsidőben), valamint szélturbina. A kisebb akkumulátorbank 12 voltos biztonsági rendszer monitorokhoz/kamerákhoz, TV -hez, lámpákhoz és ventilátorokhoz való.

Ez az útmutató elsősorban 4 kulcsfontosságú pontra összpontosít:

1. Keleti és nyugati napelem konfiguráció - két panel panel, amelyek különböző feszültségszintűek lesznek a napszaktól függően, és egy módja ennek a problémának a leküzdésére. Akkumulátor védelem. Az automatikus átviteli kapcsoló használata és a saját készítése két egyszerű elemmel, amelyek megvédik az elemek lemerülésétől. Szélerőmű hozzáadása a napelemes rendszerhez hosszú napsütéses napok esetén.4. A teljes vezérlőrendszer és az akkumulátorok beszerelése az irodába. A felhasznált alapterület 2,6 négyzetméter.

Alkatrészek:

2 x 100 AH akkumulátor Fő akkumulátor bank - Sorba kapcsolva 24 voltos @ 100AH, gyűjtősín használatával minden negatív csatlakozáshoz

2 x 35AH akkumulátor Másodlagos akkumulátor -bank - sorba kapcsolva 24 volt @ 35AH, gyűjtősín segítségével minden negatív csatlakozáshoz

24 voltos inverter 2000 wattos inverter 120 vákuumos készülék működtetéséhez

6 -os vezeték a fő akkumulátortól a 100 amperes biztosítékig és a negatív gyűjtősínig

100 Amp biztosíték az inverter és a 24 V -os akkumulátor között

Automatikus átváltó kapcsoló, amely megvédi a 24V 100AH akkumulátor bankot a feszültségszinttől

Napelemes vezérlő 40 amp, 1200 watt, 150 volt max pv bemenet

2. szolárvezérlő A 24 voltos 35AH -os akkumulátortelephez 100 voltos maximális pv bemenet

Ezek közül a napelemek 8 alapvetően ugyanazok, mint ebben a rendszerben

A csatlakozókkal ellátott vezeték drága, de rövidebb távolságokra is könnyen csatlakoztatható (10 awg)

A 8 awg bővítő csatlakozókkal drága, de könnyen csatlakoztatható hosszabb távolságra (8 awg)

Panel csatlakozók saját kábelek készítéséhez

Keleti/nyugati relé a két napelem -vonal közötti váltáshoz

Digitális időzítő a keleti/nyugati relé vezérléséhez

Szilárdtest relé a saját lemerülő kapcsoló készítéséhez (35AH -os akkumulátorhoz)

Alacsony feszültségű védőeszköz a szilárdtest relé vezérléséhez (védi a 35AH teljesítményű)

24 voltról 12 voltos átalakítóra, hogy szükség esetén működtesse a 12 voltos elemeket a fő 24 voltos akkumulátorokból

A DPDT kés 2 -es kapcsolója 2 arra irányítja, hogy melyik akkumulátortelep csatlakozik a 12 voltos biztosítékdobozhoz, és hogy átkapcsoljon a szél és a napenergia között a 24 voltos 35AH -os akkumulátorban.

12 voltos biztosítékdoboz az összes 12 voltos eszköz elosztásához és védelméhez

10 méteres bekötőhuzal és egy másik tekercs huzal, ami korábban volt

Krimpelő szerszám fülekkel, sok egyedi hosszúságú kábel létrehozásához. Más típusú füleket kellett volna kapnia

Szélturbina hosszú ideig, napsütés nélkül áramszünetben - a 24V 35AH akkumulátorhoz csatlakoztatva a második napelemes vezérlővel

TPDT késkapcsoló a szélturbina megszakító rendszerhez, 3 ellenállást használva a megszakításhoz

2 fából készült audio állványszekrény a rendszer fő összetevőihez, így a lábnyom 2,6 négyzetméterre csökken. Ezeket már régen használtam.

4 plexi burkolat a rendszer belső alkatrészeihez. Ezeket régen használták.

1. lépés: A West Side panelek

Az első 4 panelt néhány hónapja szerelték fel a nyugati oldalon.

Ezek 12 voltos 100 wattos Renogy panelek. Jelenleg nem érhetők el, de referenciaként az Amazonon voltak.

A képen látható napszak Charlie macskával 15:40 körül van. A napelemek két 12 'pólusra vannak kötve. Ezt a két 12 '-os rudat a fedélzetre szerelik fel, először két lyukat fúrva a fedélzet oldalába, majd a pólusokat a fedélzeti lyukakba csúsztatva. A 12 'pólusok másik vége két rövidebb, a talajba ültetett 5' oszlopra van csavarozva. Az 5 'pólusok alján vízszintes 8 -os négyzet alakú fémlemezek vannak. Lehetetlen, hogy a szél felemelje őket a talajból. Csak szerencsém volt megtalálni az 5' pólusokat, és nem igazán tudok linket adni hozzájuk.

Nagyon könnyű tisztítani az ilyen alacsonyan szerelt paneleket.

Ezek a napelemek a reléhez vannak csatlakoztatva, kezdve 30 láb 8 awg hosszabbító vezetékkel, és további 30 láb 10 awg kábellel.

2. lépés: A keleti oldali panelek

Itt van még 4 db 12V 100 wattos napelem a keleti oldalon, délután 3: 30 -kor. Telepítésük időpontja: 10.10.18.

A paneleket vízszintes parabolaantenna -rögzítő rúddal szerelik fel a fedélzetre, majd két 12 lábas, 1,5 hüvelykes oszlop, nyakkendőcsomagolás és néhány, a végén lévő tégladarabok segítségével (lásd a képeket).

A nyugati oldal kábelei majdnem annyiba kerülnek, mint egy napelem! Ki akartam próbálni valami olcsóbbat az 50 láb keleti oldali kábelekhez. Eszembe jutott ez a trükk egy youtube videóból, amely a rendszeres hosszabbítók használatáról, a végek levágásáról és a három vezeték összekötéséről szól. Tehát 100 láb hosszúságú kábelt használtam, és jól működik. A huzal mérete végül körülbelül 10 -es volt mindkét 50 lábas kábelnél, amelyeket készítettem. A panelekről érkező nagyobb feszültség (80v) esetén ennek a méretű huzalnak o.k. túl sok veszteség nélkül. Ezt a 9 In 12AWG adapterkészletet használtam az 50 lábas vezetékek végeinek a napelemekhez történő csatlakoztatásához csavaros csatlakozókkal.

3. lépés: A napelemes vezérlők és relék - A keleti és nyugati oldali panelek kapcsolása

A napelemes vezérlők:

A fő 40 Amp Epever napelemes vezérlő Ez a vezérlő a 24v 100AH akkumulátor bank töltésére szolgál. Ennek a vezérlőnek a 150 napos maximális napelem bemeneti feszültsége van. A panel maximális bemeneti teljesítménye 1,200 (most ennek a rendszernek a korlátja).

A másodlagos 40 Amp Epever napelemes vezérlő Ez a vezérlő a 24v 35AH akkumulátor töltésére szolgál. A töltő maximális 100 voltos napelem -bemenettel rendelkezik (ez a rendszer korlátja), és maximális bemeneti teljesítménye 1, 500. Van egy szélturbina is, amelynek vezérlője segíti az akkumulátor töltését.

A relé:

A DPDT (dupla pólusú dupla dobás) relé egyik felét a 4 keleti és 4 nyugati napelem közötti váltásra használják, és a fő vezérlőhöz csatlakoztatják. A relé másik fele kapcsolja a napelemeket a másodlagos vezérlőhöz. Az alábbiak szerint állítják be a kapcsolási időt a hét minden napjára:

7: 00-12: 00 A digitális időzítő bekapcsolja a 80 AMP RELAY -t, amely a keleti oldali 4 paneleket a fő töltésvezérlőhöz (és 24V 100AH akkumulátorhoz) kapcsolja/kapcsolja. Megjegyzés: A relé körülbelül 6 watt energiát vesz fel a rendszerből erre a 6 órára. A 4 nyugati oldalsó panel szintén át van kapcsolva a másodlagos töltésvezérlőre (a 24v 35AH akkumulátor töltése). A nyugati panelektől 10:00 és 13:00 között jó töltési teljesítménynek kell lennie. 12:00 és 7:00 óra között A digitális időzítő kikapcsolja a relét, amely a nyugati oldali 4 paneleket a fő töltésvezérlőhöz köti/kapcsolja. A relé most nulla energiát vesz fel a rendszerből. A 4 keleti panel szintén a másodlagos töltésvezérlőre van kapcsolva. Jó töltésnek kell lennie további 2 órán keresztül (13: 00-15: 00).

Lásd a relé képét a bekötési információkkal és a fő kapcsolási rajzzal a 9. lépésben.

A keleti és nyugati napelem -vonal negatív vezetékei össze vannak kötve, és egy leválasztó kapcsolóhoz mennek, mielőtt a szolárvezérlők negatív bemeneteire csatlakoznak. A negatív leválasztó kapcsoló feküdt, és csak hozzáadtam. Ez nem tükröződik a fő rajzon. Bármilyen nagy erősítő típusú kapcsolónak jól kell működnie, de nincs rá szükség.

4. lépés: A 24V -os 100AH -os fő akkumulátor -bank és inverter

Jelenleg a fő akkumulátorbank két x 12 voltos 100AH akkumulátorból áll, amelyek 24 voltos 100AH -os akkumulátort tartalmaznak. A 24 voltos 2000 wattos invertert hűtőszekrény, fagyasztó, számítógép vagy mikrohullámú sütő táplálásához használják. 100 amperes biztosíték van az inverter és a fő akkumulátortöltő között. Ezeknél a 120vac elemeknél az automatikus átváltó kapcsolóról leválik a tápkábel.

A rendszer zárt elemeket használ, és nem szabad hidrogéngázt szivárogtatnia. Volt egy CO2 -érzékelőm, és olvastam, hogy hidrogéngázt is észlelni fognak, ezért telepítettem. Hamarosan szellőztető rendszert építenek be.

5. lépés: A fő 24 voltos 100AH akkumulátor bank mentése az alacsony feszültségről

Az 50A 5500 Wattos automatikus átviteli kapcsoló a Spartan -tól körülbelül 115 dollár. Jó lenne egy ilyet is építeni.

Ezzel előre beállíthatja az akkumulátor alacsony feszültségszintjét, hogy automatikusan leállítsa a 2000 wattos inverter által felhasznált energiát. Ezután a klímaberendezések áramellátását hálózati áramra kapcsolja, biztosítva ezzel, hogy az akkumulátorokat megóvjuk attól, hogy lemerüljenek a veszélyességi szint felett. Nem veszi észre az azonnali átállást.

Ez az eszköz ezután hagyja, hogy az akkumulátorok feltöltődjenek a csúcspontra, mielőtt visszatérnek az akkumulátorhoz. A készülék folyamatosan 6 wattot fogyaszt, amikor inverter tápellátási módba kapcsol.

Könnyű bekötni. Csak csatlakoztassa az invertert az "inverter" feliratú bemenethez. Csatlakoztassa azokat a készülékeket, amelyeket általában az inverterhez csatlakoztattak, a "kimenet" részhez. Csatlakoztassa a ház áramellátását a "nyilvános áram" részhez. Végül csatlakoztassa a fő napelemes rendszer akkumulátorát (a biztosíték után) az "akkumulátor" részhez. Mindhárom klímaberendezés külön mini buszon csatlakozik. Lásd a fő kapcsolási rajzot.

6. lépés: A másodlagos 24v 35AH akkumulátor bank. Szél turbina és a nap- vagy szélkapcsoló hozzáadása

Ennek a napelemes rendszernek a másodlagos szolárvezérlője és a 24V 35AH akkumulátor -bank folyamatosan használja a napelemeket. A keleti/nyugati konfiguráció miatt a napelemek áramellátásának nagy része a 100AH -os akkumulátor -egységre, kevesebb energia pedig a 35AH -os akkumulátortelepre kerül (ennek kevesebb kell). A 35 Ah kapacitású akkumulátort szélenergiára lehet kapcsolni minden csúcsidőn kívüli napszakban.

A légkondicionáló szélturbinát elsősorban a hosszú áramkimaradások és a sok felhős nap legrosszabb forgatókönyve miatt adták hozzá. Elegendő szélerőműnek kell lennie ahhoz, hogy a mobiltelefonok és laptopok feltöltve legyenek, valamint néhány 12 voltos elem (rádió, TV és lámpák) működjenek.

A 130 dolláros Yaegarden 400 W -os szélturbina készlet vezérlővel az Amazon -tól jó üzletnek tűnt egy kis kutatás után. 12V / 24V -os akkumulátor -töltő vezérlővel érkezik.

Egy szögtartót használtam, hogy segítsek a turbinát egy rúdra szerelni. Eltávolíthatja a fő antenna középső részét ebből a konzolból, és ezzel a lyukkal csavarozhatja a turbinát rögzítő kör alakú darab 4 lyukának egyikéhez (lásd a képeket).

A rendszer szekrényének tetején egy videomonitor található, amely a szélturbinára mutató kamerához van csatlakoztatva. Nagyszerű látni, hogy mi történik a turbina sebességével, miközben a mérőórákat nézzük. Szórakoztató látni a szünetet is.

A napelemes vagy széltöltési módból való váltáshoz a DPDT késkapcsoló felét kell használni. A szolártöltő és a szélszabályozó/töltő földelővezetékei a fő rendszer földelő buszához vannak kötve

Jó, ha van egy törésrendszer, amely megakadályozza a pengék forgását, amikor a turbina nem tölti az akkumulátorokat.

A TPDT kapcsolóval futási módból szünet üzemmódba lehet váltani. Ezt először a szélturbinából érkező 3 A/C vezetékkel a kapcsoló közös szakaszához kell csatlakoztatni. A megszakítás (három 100 wattos 10 ohmos ellenállás) a kapcsoló A oldalán, a szélszabályozó pedig a kapcsoló B oldalán található.

7. lépés: A 12 voltos biztosítékdoboz, az akkumulátor bankkapcsolója és a 24v -12v átalakító

A DPDT kapcsoló fele a 24 V -os 100 AH -os akkumulátor vagy a másodlagos 24 V -os 35 AH -os akkumulátor -áramot a 24 voltos 12 voltos egyenáramú átalakítóba irányítja.

A konverter 12 voltos kimenete a 12 voltos biztosítékdoboz bemenetéhez van csatlakoztatva.

A 12 voltos áram elosztására jelenleg három kis áramkörű projektdoboz van felszerelve, digitális voltmérőkkel, valamint a biztosítékdobozból futó banán stílusú aljzatokkal. Egy biztosítékot már kiégettem. Mindig jó, ha biztosítékok vannak!

Itt egy kép a sorkapocslécről, amely banán dugókkal van csatlakoztatva a 12 voltos dobozhoz. Az áramköri lap egy 12 voltos audió erősítő a TV rendszerhez. A relé digitális időzítője is a biztosítékdobozhoz van csatlakoztatva.

8. lépés: A másodlagos akkumulátor bank mentése az alulfeszültségtől

A 24V 35AH akkumulátor bankhoz mindössze két elemre van szükség saját feszültség alatti akkumulátorvédő eszközének létrehozásához.

1. A TeOhk XY-CD60 lítium akkumulátor töltés kisütés vezérlő. MEGJEGYZÉS* a kapcsolási rajz matricája ezen a készüléken rossz. Nyissa ki, és nézze meg az áramköri táblán lévő jelöléseket.

2. Nagy erősítőjű rendszeres relé vagy szilárdtest relé.

Ha a TeOhk XY-CD60 vezérlő előre beállított alacsony feszültséget észlel, akkor a relé aktiválja az akkumulátort minden terhelésről. Lásd a fő kapcsolási rajzot.

Ha lítium elemeket használ, hagyja, hogy lemerüljenek körülbelül 80% -ra (szerintem). De ha AGM/Zárt vagy ólom -sav típusú elemeket használ, soha ne engedje, hogy az elemek 50%alá kerüljenek. Olvastam, hogy ne hagyja, hogy a 12 voltos zárt akkumulátorok 11,2 volt alá csökkenjenek (22,4 volt két soros elem esetén).

9. lépés: Főáramkör

Különleges kézzel rajzolt kapcsolási rajz.

10. lépés: Napkelte és délután 2 óra között Kelet-Nyugati panel kapcsoló teszt

Remek nap lesz kint. 54 fok, reggel 8 órakor. A nap ma 6.58 órakor kelt.

A szél elég erős. Jelenleg a 24v 35AH akkumulátor bank 25,4 volton van. Egész nap bekapcsolva tartjuk a szélturbinát az akkumulátor számára, és később meglátjuk, hogyan lesz. [A végén 26,0 volt]

11/14/20, Fő rendszer (24v 100AH akkumulátor bank)

Kelet / Nyugat kézi kapcsolási teszt:

8.00 próba. A napelemes vezérlő keleti oldalára kapcsolva a kijelző 27,6 V @ 1,5 amper vagy 41 watt.

Ha manuálisan kapcsolom át a vezérlőt a nyugati panelekre, akkor csak 27,5 V @.1 amper vagy 2,75 watt értéket kapunk.

A teszt eredményei egész nap:

8:00 >> kelet = 41 watt nyugat = 2,75 watt

9:00 >> kelet = 78 watt nyugat = 7 watt

11:00 >> kelet = 120 watt nyugat = 80 watt

12:18 pm >> kelet 99 watt nyugat 105 watt

14:00 >> kelet 153 watt nyugat 168 watt

Azt akarjuk, hogy a fő akkumulátorbank mindig a legnagyobb teljesítményű oldalt használja. Tehát úgy tűnik, hogy valamikor 12 óra körül jó kikapcsolni a relét és átkapcsolni a nyugati panelekre

11. lépés: Naplemente - feszültségszint

A 4 -es sorozatú vezetékes napelemekkel az akkumulátorok szinte napnyugtáig töltődnek. Körülbelül 26 voltot kaptunk a nyugati panelektől, amikor ez a kép készült (nem sok áram).

Kérjük, szavazzon erre a projektre az akkumulátoros versenyen.

Kösz!

Joe