Solarenergie für zu Hause

Wie machen Solarkraftwerke für zu Hause. Tipps zur Auswahl eines Schaltkreises und von Komponenten

Alternative Stromquellen interessieren sich zunehmend für Hausbesitzer. Sie werden von den geringen Kosten für die Nutzung von Solarenergie angezogen. Die Masseneinführung von Geräten, die mit dem solaren Lichtfluss betrieben werden, wird jedoch durch die hohen Kosten der Geräte und die Komplexität ihrer Auswahl und Installation eingeschränkt.

In der Tat liegt es in der Macht eines Heimmeisters, selbst eines älteren Studenten, mit eigenen Händen zusammenzubauen und ein Solarkraftwerk zu betreiben. Um dies zu tun:

• Machen Sie sich mit den Grundsätzen des Systems vertraut.

• bestimmen die Aufgaben der Ausrüstung,

• Wählen Sie die am besten geeignete Stationsausrüstung.

• mechanische Installation aller Elemente durchführen,

• Montieren Sie einen Stromkreis

• Leistung prüfen und kompetent arbeiten.

Zahlreiche praktische Experimente ermöglichen es uns, ein universelles Schema zur Lösung der Probleme eines Solarkraftwerks für den Haushalt zu empfehlen.

Typisches Schema eines Heimkraftwerks mit Solarbatterie (zum Vergrößern auf das Bild klicken):

Es beinhaltet:

• Solarmodul basierend auf einzelnen Fotozellen,

• Controller

• elektrische Energiespeicherbatterien,

• Wechselrichter.

Es versteht sich von selbst, dass in einem Solarkraftwerk die Rolle von Solarmodulen nicht in der direkten Stromversorgung der elektrischen Verbraucher liegt (obwohl dies in bestimmten Situationen gerechtfertigt ist: Uhren, Taschenrechner und ähnliche Geräte), sondern in der Bereitstellung einer Ladung für funktionierende Batterien des Stromkreises, die:

• Strom aus Solarmodulen erhalten,

• Sammeln Sie es und geben Sie es an die Verbraucher weiter.

Die Frage der Erstellung einer Heimstation sollte mit der Bestimmung ihrer Last beginnen. Dazu müssen wir alle Verbraucher analysieren, die mit der Energie der Sonne arbeiten. Sie sind in zwei Hauptklassen unterteilt:

• Geräte, die mit Wechselstrom 220 V betrieben werden,

• Elektronik- und Computergeräte, die mit einer Gleichspannung von 12 / 24V betrieben werden.

Elektromotoren von Kühlschränken, Waschmaschinen, Staubsaugern und anderen Geräten arbeiten nur über das ~ 220V / 50Hz-Netz. Sie müssen über ein Gerät angeschlossen werden, das aus der konstanten Leistung der Batterien sinusförmige Harmonische mit den erforderlichen Eigenschaften bildet. Dieses Gerät wird als Wechselrichter bezeichnet.

Wie es funktioniert und wie es für bestimmte Lasten ausgewählt wird, ist das Thema eines separaten Artikels. Und jetzt ist es wichtig zu verstehen, dass die Ausgangsleistung des ausgewählten Wechselrichters einen zuverlässigen Betrieb aller daran angeschlossenen Verbraucher gewährleisten und sogar einen kleinen Spielraum haben muss.

Um zu sparen, ist der Wechselbetrieb von Wechselstromverbrauchern durchaus akzeptabel. Stimmen Sie zu, dass es manchmal nicht erforderlich ist, den Waschstaubsauger einzuschalten, um das Wasser zu erwärmen, während die Waschmaschine läuft. Es ist ratsam, zu warten, bis der Waschvorgang abgeschlossen ist, und dann einen Staubsauger zu nehmen. Dadurch wird die Belastung des Wechselrichters erheblich reduziert.

Der Übergang zur Nutzung eines Solarkraftwerks im Haus sollte mit dem Austausch von Beleuchtungsnetzwerken verbunden werden. Es macht keinen Sinn, die Energie des Wechselrichters für die Erwärmung der Glühlampen der Glühlampen aufzuwenden. Sie sollten sofort aufgegeben oder in extremen Fällen auf Energiesparlampen umgeschaltet werden, die mit einer Spannung von 24/12 V betrieben werden.

Dies erspart Ihnen Energieverschwendung, da diese wie die übrigen elektronischen Geräte und Computergeräte direkt mit der konstanten Spannung der Speicherbatterien betrieben werden können.

Sehen Sie, was passiert: Die elektronische Schaltung eines Laptops wird beispielsweise mit Batteriestrom = 12 V betrieben.

Zum Aufladen wird ein Netzteil verwendet, das eine Wechselspannung von ~ 220V / 50Hz in einen Wert von = 19V umwandelt.

12 Volt reichen für diesen Laptop. Darüber hinaus ist es im Allgemeinen möglich, die Batterie daraus zu entfernen und direkt aus den Akkus (Batterie) zu speisen. Mit dieser Methode werden etwa 40% der Energieeinsparung im Vergleich zur Methode der doppelten Umwandlung durch einen Wechselrichter und dann ein Netzteil erzielt.

Warum das erstellte Design zusätzlich mit unnötigen Geräten beladen und die Umgebungsluft mit komplexen elektronischen Geräten sinnlos erwärmen? Das Stromversorgungsschema jedes Haushaltsassistenten muss gut durchdacht sein und auf ähnliche Weise die Stromversorgung vereinfachen. Dies erfordert sehr geringe Kosten:

• Drahtstücke

• Standardadapter.

Abschließend wird es nicht schwierig sein, die erforderliche Ausgangsleistung des Wechselrichters zu berechnen, und es ist bereits möglich, das geeignete Modell für den Kauf auszuwählen.

Jetzt ist es Zeit, sich für Speicherbatterien für Ihr Solarkraftwerk zu entscheiden. Die Regeln ihrer Wahl und die Hauptmerkmale werden hier nicht berücksichtigt - dies ist ein umfangreiches separates Thema, das in einem anderen Artikel ausführlich behandelt wird.

Und jetzt konzentrieren wir uns auf die Tatsache, dass diese Batterien beide Verbrauchergruppen zuverlässig versorgen sollten, was wir kurz untersucht haben. Auch hier sollte man die Betriebsreihenfolge der Geräte beachten und eine Art Reserve haben.

Nachdem Sie sich für die Aufgabe der Batterien (Kapazität und Gesamtausgangsspannung) entschieden haben, können Sie die Solarmodule auswählen. Ihre moderne Produktion produziert ein großes Sortiment mit verschiedenen Herstellungsmethoden. Sie haben unterschiedliche Eigenschaften und Fähigkeiten.

Bitte beachten Sie, dass Solarmodule:

• entsprechend der Ausgangsspannung muss Speicherbatterien entsprechen,

• über eine Leistung verfügen, die in der Lage ist, unter mittleren Lichtbedingungen einen Nennladestrom an funktionierende Batterien zu liefern.

Es gibt ein anderes Gerät in dieser Schaltung: die Steuerung. Er arbeitet als Vermittler zwischen Sonnenkollektoren und Speicherbatterien und reguliert den Ladevorgang.

Betrachten Sie einen vereinfachten Schaltplan für ein Solarkraftwerk, das ohne Steuerungen betrieben wird. Dies geschieht, damit Sie ein klares Verständnis für den Zweck haben.

Ein vereinfachtes Diagramm eines Heimkraftwerks mit einer Solarbatterie (zum Vergrößern auf das Bild klicken):

In dieser Schaltung wird die Steuerung entfernt und stattdessen arbeitet eine gewöhnliche Diode. Warum hast du das getan?

Die einzige Aufgabe des Controllers besteht darin, Speicherbatterien bis zu 14–14,5 V aufzuladen. Dies geschieht auf verschiedene Arten und funktioniert regelmäßig:

• mit erhöhter Sonnenaktivität,

• Mangel an Stromverbrauch (Batterien speisen nichts - müssen nicht aufgeladen werden),

• Geringe Batteriekapazität, wenn sie die Last nicht bewältigen können und ein Teil der Energie für die Verbraucher von Solarmodulen stammt.

Die vollständige Aufladung der Batterie erfolgt durch den MRPT-Controller, der den Punkt mit der maximalen Rücklaufleistung der Solarbatterie abtastet (siehe Wie sind Sonnenkollektoren angeordnet und funktionieren?) Dies ist das zuverlässigste, aber teuerste Design. Andere Modelle, insbesondere Ein / Aus-Entwicklungen, können durch eine Leistungsdiode ersetzt werden.

Er wird den Fluss von Batterien von den Batterien zur Solarbatterie im Dunkeln nicht zulassen, deren Entladung verhindern. Bei dieser Methode wird nicht empfohlen, das Solarkraftwerk längere Zeit ohne Last zu lassen: Die Batterien werden uneingeschränkt aufgeladen, und wir müssen ein Gleichgewicht zwischen Ladung und Energieverbrauch sicherstellen. In diesem Fall ist es möglich, einen Teil der Solarbatterie von der Arbeit auszuschließen oder zusätzlich eine konstante Last zu schalten: Lüftung, Heizung, Lampen ...

Die Verwendung einer Diode mit Zurückweisung der Steuerung reduziert die Kosten der Schaltung, erfordert jedoch eine sorgfältigere Überwachung und manuelle Anpassung der Arbeit.

Achten Sie abschließend auf das Wichtigste bei der Erstellung des Entwurfs: Alle Elemente des Solarstromsystems für Privathaushalte arbeiten in einem Komplex und sollten daher untereinander und unter den Verbrauchern gut ausgewählt und ausgewogen sein.

In den folgenden Artikeln werden das Gerät und das Funktionsprinzip von Steuerungen, Wechselrichtern und Batterien für Solarkraftwerke zu Hause erläutert.

Siehe auch: Solarbatterien: Aufnehmen, Betreiben und Wiederherstellen von Platten (Desulfat)