Napelemes fotovoltaikus (PV) telepítés barkács kempinghez: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Az alábbiakban bemutatjuk, hogyan lehet napelemes fotovoltaikus (PV) rendszert telepíteni egy barkácskocsihoz, kisteherautóhoz vagy lakóautóhoz. A bemutatott példák, képek és videók specifikusak az egyedi, becsúsztatható kemperre, amelyet a 6 lábas pickupomhoz építek, de iránymutatást kell nyújtaniuk mindenkinek, aki hasonló típusú napelemes telepítést próbál végrehajtani. A rendszer számos lépése és összetevője túl bonyolult vagy szükségtelen lehet a telepítés típusától függően. Kövesse az egyes lépéseket, és saját belátása szerint vegyen be összetevőket. A biztonság azonban NEM opcionális! NE dolgozzon forró vezetékekkel !! Minden áramkörnek rendelkeznie kell valamilyen hibavédelemmel (biztosítékok/megszakítók) és leválasztási képességekkel.

1. lépés: A rendszer méretezése

A napelemes fotovoltaikus (PV) rendszer első lépése a lakóautó vagy lakóautó számára annak kiszámítása, hogy mennyi energiát von el az összes csatlakoztatandó elektromos eszköz. Feltételezéseket kell tenni arra vonatkozóan, hogy naponta hány órát fognak működni az egyes eszközök (teljesítményfelvétel). A 12 voltos egyenáramról (DC) 120 voltos váltakozó áramra (AC) történő átalakítás során elveszett energia miatt ajánlott elkerülni a 120 V-os váltakozó áramú eszközök használatát, ahol csak lehetséges, és inkább 12 V-os egyenáramú eszközöket használni.

A legfontosabb információ az, hogy meghatározza az egyes eszközök által lehúzott erősítőt (A), és hány órát (h) fog működni, mivel az akkumulátorok mérete amperórában (Ah) van megadva. Mindig jó ötlet túlbecsülni az órákat, hogy biztos lehessen abban, hogy megfelelően méretezi az akkumulátort. Bizonyos eszközök azonban 120 V -os váltakozó áramot igényelnek, ezért inverterre továbbra is szükség lesz. A 120 V -os váltakozó áramú eszközökhöz szükséges áramfelvétel meghatározásakor jó alapszabály, hogy 80% -os konverziós hatékonyságot feltételezünk az inverter számára. A 120 V -os váltakozó áramú eszközről származó áram általában megtalálható a tápegységen vagy magán a készüléken. Példa látható arra, hogy hol található a tápegység teljesítménye, és hogyan kell kiszámítani a 12 V -os áramfelvételt két laptop számára.

A teljes energiaigény meghatározása után az akkumulátor kapacitása kiválasztható az energiaigény kielégítésére (A fenti példa azt mutatja, hogy napi 305 Ah -ra lenne szükségem). A napelemek méretét (teljesítményét) úgy is meg lehet határozni, hogy kiszámítjuk a panelek által termelt energia watt-óráit (feltételezve, hogy napi tíz órányi napfény), majd ezt 12V-val osztva átváltjuk amperórára. A táblázat tartalmazza az általam épített lakóautó eszközeit és energiaigényét. A rendszer méretezésének megkönnyítése érdekében ajánlott egy táblázatot beállítani a megadott egyenletekkel.

A következő lépés egy kapcsolási rajz elkészítése, és annak meghatározása, hogy mely eszközök lehetnek/kell megosztott áramkörökön, vagy melyek lehetnek saját elszigetelt áramkörök.

2. lépés: Hozzon létre egy kapcsolási rajzot

A kapcsolási rajzot nem kell számítógépes szoftverrel elkészíteni, amely a csatlakoztatott eszközök valódi képeit tartalmazza, mint a példában. A kapcsolási rajz kézzel rajzolható, és szavak, számok vagy kódolórendszer (pl. AC a légkondicionáló vagy FB10 a 10A biztosítékdoboz) használható a képek helyett. Feltétlenül szükséges, hogy a diagram egyértelműen érthető legyen bárki számára, aki a rendszeren dolgozik.

A rendszer néhány szükséges összetevőből áll: 1. Napelemek (párhuzamosan csatlakoztatva [(+)-(+) & (-)-(-)] 12 V-ig, vagy sorban [(+)-(-)] nagyobb feszültségekhez).2. Töltésvezérlő (szabályozza az akkumulátorok feszültségét és erősítőit, hogy megakadályozza a túltöltést/károsodást). Akkumulátor bank (ha egynél több 12 V -os akkumulátort használ, akkor párhuzamosan csatlakoztassa az összes akkumulátort, jelölje ki a fő akkumulátort az összes többi csatlakozáshoz - a töltésvezérlőt, az invertert és a 12 V -os áramköröket csak a fő akkumulátorhoz, a másodlagos akkumulátorokhoz ne csatlakoztassa). 4. Öldéskapcsolók/biztosítékok (sorba kötve, hogy vészhelyzet esetén leállítsák az áramellátást vagy dolgozzanak a rendszeren). Biztosítékdoboz (12 V -os eszközökhöz használják, hogy megakadályozzák a túlzott áramkimaradást, amely károsíthatja a rendszert vagy más eszközöket). Inverter (átalakítja a 12 V egyenáramot 120 V váltakozó áramra). Elektromos eszközök (szükség esetén 12V DC vagy 120V AC).

A napelemek és a töltésszabályozó, valamint az akkumulátorok és az elsődleges elektromos eszközök (biztosítékdoboz és inverter) között legalább öldölőkapcsolókat (lehetőleg biztosítékkal kombinálva) kell csatlakoztatni. Ebben a példában az inverter biztosítékot kapott, és beépített kapcsolóval rendelkezik a készülék hátoldalán, ezért nincs szükség külön leállító kapcsolóra. A nagyobb biztonság érdekében a töltésvezérlő és az akkumulátorok közé egy másik megszakító kapcsolót is fel lehet szerelni, amely lehetővé teszi a rendszer minden alkatrészének teljes elkülönítését, ha szükséges. A gyilkos kapcsolókat mindig az alkatrészeket összekötő pozitív feszültségű vezetékre kell felszerelni.

Megosztott áramkörök vagy elkülönített áramkörök: Teljesen az Ön döntése annak eldöntése, hogy mely elektromos vezetékeket helyezze ugyanahhoz az áramkörhöz, vagy melyeket saját áramkörében tartsa. Érdemes elkülöníteni az elektromos vezetékeket azok elhelyezkedése (elöl, hátul stb.), Az áramerősség vagy az áramkör típusa (lámpák, vízszivattyúk, 12 V -os aljzatok stb.) Szerint. Azokat az eszközöket, amelyek nagy mennyiségű áramot húznak, saját biztosítékukon kell leválasztani. Azt javaslom, hogy egyetlen eszközt, amely 5 amper felett húzza, el kell helyezni egy elszigetelt áramkörön. Azok az eszközök, amelyek kevesebb erősítőt húznak, kombinálhatók megosztott áramkörökre. Csak győződjön meg róla, hogy olyan biztosítékra helyezi őket, amely meghaladja a teljes lehetséges áramerősséget, ha minden eszközt egyidejűleg táplálnak. Például a 12 V -os LED -lámpák (amelyekből összesen 12 van) egyenként 3 W -ot fogyasztanak, ami azt jelenti, hogy 0,25 A áramot vesznek fel (3 W / 12 V = 0,25 A). Feltételezve, hogy minden LED egyszerre világít, a teljes erősítő 0,25A * 12 = 3A lesz. Ezzel a LED -ek maximális erősítőjeként biztonságosan össze lehet rakni az összes lámpát és egy kicsi (0,25 A) ventilátort a fürdőszobához (összesen 3,25 A) egy 5A -es áramkörre (biztosíték a biztosítékdobozban). Megjegyzés: A szabványos biztosítékméretek általában 5, 10, 15 és 20 amperből állnak. Ügyeljen arra, hogy ne lépje túl a biztosítékdoboz egyes portjainak áramerősségét, valamint a biztosítékdoboz összes erősítőjét (pl. Először határozza meg, hány eszközt kombinál a saját áramkörén, mielőtt eldönti, hogy milyen méretű (portok) biztosítékdobozt vásároljon.

A bekötési rajz lefektetése után minden alkatrész elszámolásra kerül, és a szükséges biztonsági berendezések is megtalálhatók a telepítésben.

3. lépés: A vezetékek telepítése (leválasztva)

A napelemekről a vezetékeknek az elsődleges elektromos alkatrészek (töltésvezérlő, akkumulátorok, biztosítékdoboz, inverter stb.) Közé történő elhelyezésén kívül ez a lépés kihagyható, ha nincs szükség teljes kábelezésre. Ha például teljesen felépített lakóautóra vagy lakóautóra szereli fel, akkor előfordulhat, hogy a vezetékek telepítése sem lehetséges. A kemper számára, amelyet a semmiből építek, azonban különböző tápegységeket szerettem volna a kemping bizonyos helyein. Ez azonban nem szükséges, és tetszés szerint hagyható.

A fő komponensek (akkumulátor, 12 V-os áramkörök, akkumulátor-inverter stb.) Közötti huzalozáshoz feltétlenül használjon egy nagy vezetéket (4-es mérőeszközt használok), amely könnyen képes kezelni az áramerősséget. A 12 V -os vezetékeknél feltétlenül használjon olyan vezetéket, amely képes kezelni az áramerősséget és a vezetékek távolságát. 10-es mérőeszközt használok, ami kissé túlzás lehet, de jobb, ha biztonságban van, mint sajnálom.

A vezetékek és aljzatok felszerelése opcionális lépés. Minden csatlakozás elvégezhető a központi elektromos dobozon. A frekvenciaváltóhoz feszültségcsillapító/túlfeszültség -védelem csatlakoztatható, és ehhez minden 120 V -os eszköz csatlakoztatható. A 12 V-os aljzatok (szivargyújtó dugók) közvetlenül a biztosítékdobozhoz (vagy 12 V-os buszhoz, ha soros biztosítékokat tartalmaznak, amelyek a megvásárolt 12 V-os aljzatokhoz voltak csatlakoztathatók).

Telepítse az összes vezetéket, kapcsolót és aljzatot. NE csatlakoztassa a központi elektromos dobozban lévő vezetékeket vagy a napelemeket. Csatlakozásokat a végfelhasználási tartályokon (konnektorok és eszközök), valamint a lámpák és készülékek kapcsolóin lehet elvégezni (NEM lehet megölni a kapcsolókat). A végpontokban lévő összes nem csatlakoztatott vezetéket le kell zárni, hogy megakadályozzák az áramütést, ha a központi elektromos dobozba csatlakoztatják.

Nem minden eszköznek szüksége van saját vonalra, hogy vissza lehessen vezetni a központi elektromos dobozba. Ha a készülék ugyanabban az áramkörben (biztosíték) lesz az elektromos dobozban, akkor a vezetékeket az eszköz helyéhez legközelebb eső csomóponton lehet leválasztani, hogy csökkentse a szükséges elektromos vezeték teljes hosszát. A kapcsolási rajzon tárgyalt LED -lámpák áramköre például lecsatolható ugyanarról a vonalról. A vonalak szétvágásához levágtam a vonalakat, majd egy harmadik vonalat rögzítettem hozzájuk a gyűrűs kapcsok, egy anya és egy reteszelő alátét segítségével. Feltétlenül szigetelje le a szabadon lévő vezetékeket (különösen a forróvezetékeknél) elektromos szalaggal vagy zsugorcsővel.

A 120 V -os váltakozó áramú vezetékeknél úgy döntöttem, hogy kannibalizálok egy 50 láb hosszúságú hosszabbító kábelt, és kisebb hosszúságú darabokra vágom, hogy minden kimenethez eljussanak, mivel ez volt a legolcsóbb lehetőség. Ha azonban a költségek nem aggodalomra adnak okot, ajánlott a megfelelő elektromos vezetékeket használni az otthoni elektromos berendezésekhez.

4. lépés: Vezetékkimenetek és kapcsolók

A szabványos 120 V -os váltóáramú elektromos vezetékek leggyakrabban három vezetékből állnak (forró, semleges és földelt). A szabványos huzalozás: fekete = forró; fehér = semleges; zöld/csupasz vezeték = földelt. Az elektromos aljzat hátulján csavaros csatlakozók lesznek. Általában csak a "forró" (általában sárgaréz színű) van feliratozva, az ellenkező oldal (általában acél színű) a semleges csatlakozás, és a földet zöld csavar jelöli.

A 12 V egyenáramú vezetékekhez bármilyen színű vezeték használható, de a szabvány: piros = forró; fekete = föld. A 12 V egyenáramú aljzatok hátsó csatlakozóinak bekötésekor csatlakoztassa a piros vezetéket (+), a fekete vezetéket (-). A legtöbb 12 V -os huzalozáshoz a csatlakozók "gyors leválasztású" ásókapcsokkal vannak kialakítva, hogy lehetővé tegyék az eszközök és aljzatok gyors és egyszerű csatlakoztatását vagy leválasztását. A megvásárolt biztosítékdobozhoz "gyorscsatlakozó" csatlakozók is tartoznak. Azoknál a kapcsolatoknál, amelyeket soha vagy csak ritkán lehet leválasztani, mint például a belső falhasítások vagy a földelőcsatlakozások, gyűrűs sorkapcsokat használtak.

Amikor világításhoz vagy más eszközhöz kapcsol be-/kikapcsoló kapcsolót, a forró vezetéket meg kell szakítani, és a két szomszédos csavaros csatlakozóhoz kell csatlakoztatni (a kapcsoló a két csatlakozót BE helyzetben köti össze). Bár nem 100% -ban szükséges, ajánlatos a földelővezetéket a kapcsoló zöld csavarjához csatlakoztatni, megszakítás nélkül (csupaszítson le egy kis vezetéket a vágás nélkül). A szabványos ON/OFF kapcsoló a 120 V -os váltakozó áramú tápegységhez 12 V -os áramkör esetén működik. A 120 V -os váltóáramú fényerő -szabályozó kapcsoló azonban nem működik a 12 V -os áramköröknél, mivel az ellenállás túl magas.

12 V-os fényerő-szabályozó kapcsoló (*saját felelősségre*): A 12 V-os LED-ek tompításához 10 k-ohmos potenciométert (változó ellenállás) használtak ON/OFF pozíciókkal. *** Ez az opció NEM ajánlott, hacsak nem ismeri a potenciométereket és azok működését. *** A szabványos potenciométer három terminállal rendelkezik (1, 2 és 3), míg a BE/KI potenciométer 5 csatlakozóval rendelkezik (a 3 szabványos plusz 2 hátul). A két hátsó csatlakozó (4 és 5) szabványos BE/KI kapcsolóként működik (bekapcsolt állapotban, lekapcsolt állapotban). 1. Csatlakoztassa az egyik hátsó kapcsot (4) közvetlenül a középső szabványos terminálhoz (2). 2. Csatlakoztassa a levágott "forró" vezeték egyik végét a másik hátsó csatlakozóhoz (5), és 3. Csatlakoztassa a vágott "forró" vezeték másik végét a szabványos csatlakozóhoz (3), amely ~ 10k ohm középső terminál (2)], ha a tárcsa OFF állásban van. 4. Az ellenkező sorkapocs (1) ~ 0 ohm lesz OFF helyzetben, és közvetlenül a középső terminálhoz (2) kell csatlakoztatni.

"Gyors lekapcsolású" ásócsatlakozókat forrasztottam a "forró" vezetékek kapcsaira (3 és 5).

Ha minden vezeték a helyén van, elkezdheti a csatlakozásokat a központi elektromos dobozban.

5. lépés: Vezetékcsatlakozások a központi elektromos dobozban

*** FIGYELMEZTETÉS *** *** FIGYELMEZTETÉS ***

*** MINDEN KILL KAPCSOLÓNAK NYITOTT/KIÁLLÍTOTT HELYZETBEN kell lennie ***

Kezdje úgy, hogy a napelemekről érkező vezetékeket (a napelemeket NEM csatlakoztatta) a töltésvezérlőhöz köti, és ügyeljen arra, hogy a pozitív csatlakozáshoz telepítse a megszakító kapcsolót. Csatlakoztassa az összes vezetéket a töltésszabályozóhoz, de még NE csatlakoztassa az akkumulátort vagy a napelemeket. Ismét győződjön meg arról, hogy az elpusztító kapcsoló nyitott/kikapcsolt helyzetben van.

Szerelje be a vezetékeket az akkumulátortartályból az inverterbe (120 V váltakozó áram esetén), és a megszakító kapcsolót a fő biztosítékdobozba (12 V egyenáram esetén), de NE csatlakoztassa a vezetékeket az akkumulátorokhoz. Ismét győződjön meg arról, hogy az elpusztító kapcsoló nyitott/kikapcsolt helyzetben van.

Csatlakoztassa az összes 12 V -os földelővezetéket ugyanarra a földelő buszra. Miután az összes földelővezetéket csatlakoztatta, a pozitív vezetékek most csatlakoztathatók a megfelelő biztosítékokhoz. Győződjön meg arról, hogy a megfelelő vezetékeket csatlakoztatja, címkézve őket a telepítés során, vagy nyomon követve festékkazettával.

Ha minden 12 V -os csatlakozás létrejött, kezdje el a 120 V -os vezetékek csatlakoztatását. Ez a folyamat sokkal egyszerűbb, mivel a frekvenciaváltó képes kezelni a 120 V -os váltakozó terhelést, és minden kimenet ugyanabban az áramkörben lehet. Először csatlakoztassa az összes földelő (zöld) vezetéket, majd a semleges (fehér) vezetéket, majd a forró (fekete) vezetéket. A csatlakozás sorrendje nem rendkívül fontos, ha nincs áram a vonalakon, de jobb, ha először a földvezetékeket kell csatlakoztatni.

Ha egynél több akkumulátort használ, akkor ezen a ponton összekapcsolhatja az elemeket (akkumulátor -bank létrehozása), de NE csatlakoztassa a fő akkumulátort más alkatrészekhez (töltésszabályozó, inverter, 12 V -os áramkörök stb.). Az elemek összekapcsolásához használjon nagy vezetéket (4 méteres).

6. lépés: Telepítse és csatlakoztassa a napelemeket

Szerelje be a napelemeket a kívánt helyre. Építettem egy keretet a panelek rögzítéséhez, ahelyett, hogy közvetlenül a tetőre szerelnénk őket. A keretet ezután a tetőhöz rögzítik a zárak és reteszek segítségével, amelyek lehetővé teszik a panelek szögének és csapágyának beállítását álló helyzetben a napenergia elnyelésének maximalizálása érdekében. Ha ezt a módszert alkalmazzák, mindenképpen utazás előtt biztosítsa a panelek megfelelő rögzítését.

Fedje le a napelemeket egy takaróval (vagy valami mással), hogy megakadályozza a fény behatolását a panelekbe és az áram termelését.

Csatlakoztassa a napelemeket párhuzamosan egy 12 V -os rendszerhez: 1. Csatlakoztassa egymáshoz az egyes panelek földelő (-) csatlakozóvezetékeit.2. Csatlakoztassa egymáshoz a pozitív (+) sorkapcsokat az egyes panelekhez.3. Csatlakoztassa a földelő (-) kivezetéseket a töltésvezérlőhöz vezető megfelelő vezetékhez. Csatlakoztassa a pozitív (+) sorkapcsokat a töltésszabályozóhoz vezető megfelelő vezetékhez. ** Ismét győződjön meg arról, hogy a gyilkos kapcsoló NYITVA/KI állásban van a csatlakozás előtt. Távolítsa el a burkolatot/takarót a panelekről. Az oktatóanyagban használt Renogy panelek esetében az MC4 csatlakozók előre telepítve vannak, így nincs huzal.

7. lépés: Végezze el a végső csatlakozásokat és kapcsolja be a rendszert

Ideje elkészíteni a végső csatlakozásokat és bekapcsolni a rendszert. Mielőtt csatlakoztatna, győződjön meg arról, hogy minden megszakító kapcsoló NYITVA/KI állásban van.

Csatlakoztassa a töltésvezérlőt, a frekvenciaváltót és a 12 V -os buszvezetéket az akkumulátorhoz. (Ha egynél több akkumulátort használ, jelöljön ki egy fő akkumulátort, amely más alkatrészekhez csatlakoztatható. Ne csatlakoztasson egy akkumulátort a töltésszabályozóhoz, másikat pedig az inverterhez vagy a biztosítékdobozhoz.) 1. Csatlakoztassa a töltővezérlő, az inverter és a 12 V-os földelő busz földelő (-) vezetékét a fő akkumulátor földelő (-) csatlakozójához. Csatlakoztassa a pozitív (+) vezetéket a töltésvezérlőből, az inverterből és a 12 V -os busz-/biztosítékdobozból a fő akkumulátor pozitív (+) csatlakozójába. Zárja be a töltésvezérlő és az akkumulátortöltő (ha van) között a megszakító kapcsolót. Zárja el a napelemek és a töltésvezérlő közötti megszakító kapcsolót.4. Zárja le a megszakító kapcsolót az akkumulátor és a 12 V -os busz vagy biztosítékdoboz között. Fordítsa (zárja) az inverter hátulján lévő kapcsolót ON állásba.6. Tesztelje a konnektorokat, kapcsolókat és egyéb eszközöket, hogy megbizonyosodjon azok megfelelő működéséről. ** Ha valami nem működik megfelelően, a hibaelhárítás előtt nyissa ki az összes megölési kapcsolót. ** Próbálja meg a vonalakat visszahúzni, vagy ellenőrizze, nincsenek -e szúrások/törések, ahol a vezetékek a csapokhoz vannak rögzítve. Győződjön meg arról, hogy minden csatlakozás biztonságosan rögzítve van, és jó kapcsolatot teremt.

Gratulálunk!!

Most már van egy teljesen telepített és működőképes napelemes fotovoltaikus rendszere a lakókocsija, kisteherautója vagy lakóautója számára!