집 스토브 및 벽난로 가정용 태양광 발전소. DIY 태양광 발전소

가정용 태양광 발전소. DIY 태양광 발전소

이 기사에서는 실제 적용에 대해 논의합니다. 태양 전지 패널, 무정전 전원 공급에 필요한 구성 요소를 자세히 설명하고, 독립적인 연결그리고 태양광 패널을 설치합니다.

전원 공급 시스템 장비: 범위, 특성

이전 기사에서 우리는 태양광 패널의 종류를 살펴보았습니다. 그러나 태양 에너지 발전 시스템에서 이러한 요소는 일차 변환기일 뿐입니다. 본격적인 가정용 발전소를 만들려면 다음 장비 세트가 필요합니다.

배터리 충전 컨트롤러
충전식 배터리
전압 인버터

배터리 충전 컨트롤러 PWM 컨트롤러(PWM 컨트롤러)와 OTMM 컨트롤러(MPPT 컨트롤러)의 두 가지 유형이 있습니다.

PWM 컨트롤러는 배터리 충전을 제어하는 더 간단하고 저렴한 장치입니다. PWM 컨트롤러의 효율성은 일반적으로 다음과 같은 이유로 OTMM 컨트롤러의 효율성보다 높습니다. 첫 단계충전을 위해서는 생성된 전압을 변환하지 않고 배터리를 태양광 패널에 거의 직접 연결합니다. OTMM 컨트롤러는 비표준 출력 전압이 28V 이상인 모듈과 함께 사용하는 것이 좋습니다.

OTMM 컨트롤러의 사용은 정격 전력이 400W 이상인 발전 시스템에서 경제적으로 정당화됩니다. 이러한 컨트롤러를 사용하는 또 다른 이유는 연중 내내 전력을 생산할 수 있는 태양광 발전소를 설계하는 것입니다. 흐린 겨울날, 배터리를 충전할 때 OTMM 컨트롤러는 최고의 모습을 보여줍니다.

배터리태양광 발전 시스템에서는 전기 에너지를 축적하는 완충 역할을 합니다.

다른 모든 태양광 스테이션 장비와 달리 배터리는 소모품입니다. 따라서 교체 없이 작동하는 기간이 길수록 구매한 구성 요소에 대한 투자 회수 기간이 짧아집니다. 배터리를 오랫동안 사용하려면 배터리 선택에 책임 있는 접근 방식을 취해야 합니다. 잠재적 소유자가 관심을 갖는 배터리의 주요 매개변수는 다음과 같습니다.

전압(볼트, V) - 12, 24 및 48V 전압의 태양광 패널용 배터리 판매가 있습니다. 200-300W 전력을 사용하는 소형 홈 스테이션의 경우 12V 배터리가 매우 적합합니다.
전기 용량(Ampere⋅hour, A⋅h) - 축적할 수 있는 전기량을 나타냅니다. 따라서 이 매개변수가 클수록 전기 시스템이 자율 모드(흐린 날씨 또는 야간)에서 더 많이 작동할 수 있습니다.
자체 방전 수준(공칭 용량의 %) - 이 매개변수가 낮을수록 배터리 성능이 좋습니다.

전압 인버터변환하도록 설계되었습니다. 직류 전압배터리를 220V의 교류 전압 네트워크에 연결하여 가정용 부하에 공급합니다.

시중에는 다양한 기능을 갖춘 다양한 인버터가 나와 있습니다. 가장 중요한 매개변수 중에서 다음 사항에 유의해야 합니다.

인버터 전력;
1차 회로 전압(연결된 배터리의 전압);
내장된 보호 기능(과부하, 배터리 역극성, 부하 단락, 과도한 배터리 방전)
출력 전압의 정현파(본질적으로 연결된 부하에 모터가 포함된 경우, 예를 들어 세탁기, 냉장고, 순환 펌프, 팬 등).

또한 기능이 너무 많으면 장치 비용만 증가하고 장치 설정 및 작동이 복잡해진다는 점에 유의해야 합니다.

태양광 발전소 장비 연결도

태양광 발전소 회로를 조립하는 것은 매우 간단합니다. 아래는 사진과 함께 연결 순서입니다. 간단한 시스템을 조립하기 위해 다결정 셀이 포함된 태양광 패널, 충전 컨트롤러 및 배터리가 사용됩니다. 케이블을 태양 전지에 연결하여 조립을 시작합니다.

케이블과 함께 제공되는 배터리에는 이 단계가 필요하지 않습니다. 배터리를 컨트롤러의 출력 단자에 연결합니다. 다음으로 패널에서 나오는 전선을 충전 컨트롤러의 입력 단자에 연결해야 합니다.

모든 연결은 "+"에서 "+"로, "-"에서 "-"로의 원칙에 따라 이루어집니다. 배터리의 전원을 인버터의 입력 단자에 공급합니다. 충전 컨트롤러와 인버터를 켜면 태양광 패널에서 생성된 전기가 배터리 충전을 시작하는 것을 볼 수 있습니다.

태양전지 단자의 극성을 판별하려면 멀티미터를 이용해 단자의 전압을 측정하면 충분합니다. 전압 판독값 옆에 마이너스 기호가 있으면 검정색 프로브의 위치가 양극 단자에 해당하는 것입니다(측정하기 전에 프로브가 올바르게 연결되었는지 확인하십시오). 마이너스 기호가 없으면 검정색 프로브의 위치가 배터리의 음극 단자에 해당합니다.

태양광 패널 및 보조 전기 장비 설치

태양광 스테이션의 전기 장비는 구리선을 사용하여 설치됩니다. 부분 구리 와이어하나의 패널에 대해 최소 2.5mm 2를 선택해야 합니다. 이는 구리 도체의 정상 전류 밀도가 1mm 2당 5암페어라는 사실 때문입니다. 즉, 단면적이 2.5mm 2인 경우 허용 전류는 12.5A입니다.

동시에 145W 전력의 RZMP-130-T 패널의 단락 전류는 8.5A에 불과합니다. 여러 패널을 결합할 때 병렬 연결공통 출력 케이블의 단면적은 위에서 설명한 개념에 따라 모든 패널의 최대 총 전류(1mm2당 5A)를 기준으로 선택해야 합니다.

태양광 패널을 연결하는 데 사용할 수 있는 케이블은 다양합니다. 그들의 독특한 특징은 케이블의 외부 절연이 특수 처리되어 자외선 복사에 대한 저항력이 향상되었다는 것입니다. 그러한 케이블을 구입할 필요는 없습니다. 태양광 패널은 일반 PVC 절연 케이블로 연결할 수 있지만 외부 배선용으로 설계된 주름진 슬리브에 배치해야 합니다. 이 옵션을 선택하면 비용이 30-40% 더 저렴해집니다.

배터리 충전 컨트롤러와 인버터는 벽장이나 복도 등 실온의 건조한 실내에 배치해야 합니다. 장비의 전자 부품은 온도와 습도의 큰 변동을 받아서는 안 되므로 이 장비를 옥외에 두는 것은 바람직하지 않습니다. 배터리 자체는 전자 장치와 함께 배치될 수 있습니다.

산성 또는 알카라인 배터리를 사용하기로 결정한 경우, 작동 중에 유해한 전해액 연기가 방출되므로 환기가 잘 되는 비주거 지역에 보관해야 합니다. 또한 환기가 잘 되지 않는 공간에서 방출된 산소와 수소가 폭발성 혼합물을 형성할 수 있으므로 배터리가 있는 실내에는 스파크나 화재 위험이 없어야 합니다.

태양광 패널은 두 가지 방법으로 설치할 수 있습니다.

고정 설치에는 패널을 집 지붕이나 벽이나 기초에 부착된 브래킷에 영구적으로 배치하는 작업이 포함됩니다. 이 경우 패널은 남쪽을 향해야 하며 패널의 수평 경사는 해당 지역의 위도에 15°를 더한 각도여야 합니다. 귀하 위치의 위도는 예를 들어 GPS 내비게이터나 Google 지도 서비스의 판독값을 통해 확인할 수 있습니다.
패널의 이동식 설치는 방위각(수평선을 따라 태양이 이동하는 방향)과 천정 방향으로 회전할 수 있는 트래버스에서 수행되며 패널을 기울일 수 있습니다. 태양 광선수직으로 떨어졌습니다. 이 설치 시스템을 사용하면 사용되는 태양광 패널의 효율성을 높일 수 있지만 트래버스, 구동 모터 및 제어 시스템 설계에 추가로 실질적인 재정적 비용이 필요합니다.

자율 전력 공급의 효율성을 높이는 방법

태양광 발전소의 효율성을 높이려면 발전량을 늘리는 동시에 소비량을 줄이는 두 가지 방법이 있습니다. 생성된 전기를 증가시키는 방법은 다음과 같습니다.

이동식 트래버스 또는 천정 기울기 제어 메커니즘에 태양 전지판 설치 (절반 측정이지만 주로 단결정 패널의 경우 매우 효과적임)
용량을 크게 줄이지 않고 자체 방전율이 낮고 수명이 긴 고품질 배터리 사용;
정기적인 유지시스템: 먼지와 눈으로부터 패널을 청소하고, 접촉 저항을 줄이고 결과적으로 전력 손실을 줄이기 위해 분리 가능한 단자 연결을 유지합니다.

부하측에서는 다음과 같이 에너지 효율을 높일 수 있습니다.

체인 선택 저전압 공급예를 들어 연결을 위해 배터리에서 직접 LED 조명. 이렇게 하면 인버터에서 에너지가 이중으로 변환되는 것을 방지할 수 있습니다.
유휴 상태로 작동하는 인버터는 여전히 소량의 에너지를 소비하므로 출력 부하의 연결이 끊어지면 인버터를 끄십시오.
타이머가 있는 모션 센서 조명과 함께 설치하면 복도에서 램프를 끄는 것을 잊어버렸기 때문에 성가신 전기 낭비가 발생하지 않습니다.

블라드 타라넨코, rmnt.ru

2017년에는 현장에 260W 태양광 패널 1개를 설치해 전기를 생산했습니다. 지난 6월 이 패널은 표준 용량보다 4.5배 많은 34kW의 전력을 생산했다.

가정용 태양광 발전소에 적합한 사람은 누구입니까?

해당 지역에 전기가 없는 사람들을 위해. 태양광 패널은 시설에 자율적으로 전기를 공급할 수 있습니다. 대안으로 풍차(적절한 바람 장미가 있어야 함) 또는 디젤 발전기(작동이 매우 편리하지 않고 경제적이지 않음)를 고려할 수도 있습니다.
또한 태양광 발전소는 지속적으로 상승하는 관세를 배경으로 미래에 전기 요금을 덜 지불하기 위한 투자로 간주될 수 있습니다. 게다가 배터리 수명도 매우 길어 항상 태양이 빛난다.
그리고 마지막 옵션은 돈을 벌고 싶은 모든 사람을 위한 것입니다. 우크라이나에는 국가가 생산된 전력을 특별 가격으로 다시 구입하는 발전차액지원관세법이 있습니다.

태양전지는 어떻게 작동하나요?

태양 전지(또는 PEM - 광전지 모듈)는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 실리콘 요소를 사용하여 작동합니다(태양열을 사용하여 작동하는 것과 반대).

패널 후면에는 사용 패턴에 따라 인버터 또는 배터리에 연결되는 두 개의 케이블 출력이 있습니다(나중에 자세히 설명).

현장에 전기가 없을 때 연결하는 방법

사이트가 네트워크에 연결되어 있지 않은 경우 주요 작업은 향후 필요에 따라 사용할 수 있도록 전기를 축적하는 것입니다.

어떤 장비가 필요합니까?

태양 전지 패널.
충전을 저장하는 배터리입니다.
충전 컨트롤러(배터리 충전 전류 제어용)
220V로 변환합니다. 기본적으로 태양광 패널은 12V, 24V를 출력하지만 대부분의 전기 제품은 220V에 연결됩니다. 12V에서 작동하는 장치를 사용하는 경우 변환기가 필요하지 않습니다.
배터리 자체를 고정하고 고정하는 장비입니다.

가장 간단한 옵션, "스스로 해 보세요"

가장 원시적이지만 "dacha용"으로 작동하는 옵션: 태양 전지 + 배터리는 터미널로 서로 연결됩니다. 이 형태에서는 스테이션이 이미 작동 준비가 되어 있으므로 지붕에 설치할 필요도 없이 지상에 설치하기만 하면 됩니다. 전기는 배터리에 저장되어 휴대폰 충전, 조명 연결 등을 할 수 있습니다.

이 스테이션은 손으로 조립하기가 매우 쉽습니다. 배터리(일반 자동차 배터리도 가능), 태양광 패널, 전선 및 단자만 구입하면 됩니다. 주말에만 다차에 오면 쉽게 분해하고 숨길 수 있으므로 스테이션을 휴대할 수 있습니다.

더욱 복잡한 구현

일상적인 사용 및 소켓 배선에 대한 다이어그램. 태양광 패널은 지붕(또는 별도의 지붕)에 설치됩니다. 금속 구조), 그 케이블은 배터리에 연결되어 변환기를 통해 소켓에 전기가 공급됩니다.

추가 배터리와 축전지를 연결하여 필요에 따라 스테이션을 쉽게 확장할 수 있습니다.

현장에 전기가 있는 경우 연결하는 방법

사이트가 네트워크에 연결되어 있으면 태양광 발전소 설치집을 더욱 에너지 독립적으로 만들고, 에너지 비용을 줄이며, 발전차액지원제도 덕분에 돈도 벌 수 있습니다.

이 연결 방식에는 전기를 저장할 필요가 없기 때문에 배터리가 없습니다(그러나 조명이 꺼질 경우를 대비해 백업 전원을 갖고 싶다면 배터리가 필요합니다).

이러한 스테이션을 연결하려면 네트워크 인버터를 통해 콘센트에 연결된 태양 전지(또는 여러 개)만 필요합니다. 이 양식에서는 스테이션이 이미 작동 준비가 되어 있습니다. 배터리는 전기를 생성하고 냉장고 작동, 조명, 주전자 등 내부 요구 사항에 즉시 소비합니다.

예를 들어, 역의 일일 출력은 1kW이고 건물은 총 5kW를 소비합니다. 실제로 네트워크에서는 4kW만 사용합니다. 그러나 발전소가 하루에 5kW를 생산하고 실제로 2kW만 소비한다면 나머지(3kW)는 연소됩니다. 이 경우 차액을 연결해 더 높은 가격에 주에 팔 수도 있고, 배터리를 장착해 초과분을 축적할 수도 있다.

이제 턴키 방식으로 녹색 관세를 연결하는 회사가 있습니다. 스테이션 선택 및 설치부터 OBLENERGO와의 계약 체결까지.

가정용 태양광 발전소의 실제 출력

출력은 패널의 출력 및 경사각, 태양의 강도 및 일광 시간의 길이에 따라 달라집니다.

배터리는 면적이 다르며 이는 전력에 영향을 미칩니다. 10W, 100W, 150W, 260W 등이 될 수 있습니다. 그러나 태양광 강도 계수를 고려해야 하기 때문에 패널의 실제 출력은 일반적으로 정격 전력보다 높습니다. 남부 지역에서는 태양빛이 강하고 오래 빛나고, 북부 지역에서는 빛이 약하고 적게 빛나기 때문에 같은 패널이라도 생산되는 전력량이 다릅니다.

사례 연구

2018년 6월 260W 패널 1개의 발전량 그래프입니다. 이 달 발전소의 총 출력은 34.89kW이다. 배터리의 공칭 월간 전력을 7.8kW(260W X 30일)로 계산하면 실제 전력은 4.5배(보정계수) 더 높은 것으로 나타났다. 여름에는 더 크고, 겨울에는 더 작거나 전혀 없습니다.

그래프는 생산량이 일정하지 않고 급격한 감소가 있음을 보여줍니다. 이는 일광 시간이 더 짧고 태양 활동이 매우 약한 흐린 날입니다. 최악의 성능은 6월 17일에 약 0.4kW로 기록되었고, 6월 25일에 최대치인 약 1.4kW가 기록되었습니다.

그리고 이것은 낮 동안 시간당 태양전지의 출력이 어떻게 보이는지입니다:

생산은 오전 9시경에 시작하여 오후 1시경에 최고조에 달한 후 점차 감소하여 오후 7시경에 중단됩니다. 낮에는 태양이 구름에 가려졌을 때 약간의 물이 빠지는 경우가 있습니다.

오후 1시부터 오후 3시쯤까지 구름이 끼어 발전이 불안정했다. 그러나 이것은 스테이션의 최종 성능인 1.32kW에 큰 영향을 미치지 않았습니다.

낮 동안 많은 고장이 발생하여 스테이션의 최종 출력인 0.98kW에 영향을 미쳤습니다.

그리고 이날은 흐린 비오는 날인데, 태양 활동이 매우 약하고 낮의 발전량은 0.45kW였습니다.

이를 통해 우리는 전적으로 태양에너지에만 의존하는 것은 어렵다는 결론을 내릴 수 있습니다.관측소의 성능은 태양의 강도에 크게 좌우되며 여름에도 흐린 날씨로 인해 성능이 일정하지 않을 수 있습니다.

태양광 패널 기울기 각도

패널은 태양 광선이 직각으로 떨어질 때 최대 전력을 생성합니다. 이 경우 광선은 실제로 반사되지 않으며 에너지 손실은 최소화됩니다. 그러나 태양은 낮 동안 끊임없이 움직이고 고도를 변화시키기 때문에 90°의 일정한 입사각을 유지하기가 어렵습니다.

이를 위해 낮 동안 태양을 따라 패널을 회전시키고 각도를 변경하는 특수 메커니즘이 있어 가능한 최대 전력 생산량을 제공합니다. 그러나 홈 스테이션의 경우 실용적이지 않습니다. 스테이션 전력이 낮으면 추가로 5~15%의 전기가 설치 비용을 충당할 수 없습니다.

따라서 태양 전지판의 보편적인 위치가 권장됩니다. 북반구의 경우 남쪽 방향(태양의 최대 궤적을 포함), 경사각은 여름에는 30°, 겨울에는 60°입니다. 또는 패널이 일년 내내 작동하는 경우 평균 옵션은 45°입니다.

태양광 발전소의 전력을 계산하는 방법

건물의 정상적인 기능을 위해 필요한 전기량부터 시작해야 합니다. 가장 쉬운 방법은 모든 이메일을 작성하는 것입니다. 사용하려는 장치, 작동 시간 및 전력 소비.

예:

냉장고: 100W – 24시간 – 2400W
조명: 100W – 5시간 – 500W
주전자: 15분 – 1.5kW – 0.03kW
세탁기:
랩탑:
총계: 3kW

3kW는 태양광 발전소가 건물의 정상적인 기능을 위해 생산해야 하는 전력입니다. 저것들. 각각 260W의 전력을 가진 12개의 패널이 필요합니다. 실제로 생산성은 더 높을 것입니다(태양 활동 계수가 4.5이고 스테이션의 일일 출력은 14kW임). 그러나 우리는 매일 흐린 가장 비관적인 시나리오에서 시작합니다. 또한 염두에 두십시오. 병입 관세에 연결되어 있지 않거나 배터리에 에너지를 저장하지 않으면 초과분은 태워집니다.

발전차액지원제도로 돈을 벌기 위해 태양광 발전소를 설치하는 경우 용량에 관계없이 시작하여 점차적으로 늘릴 수 있습니다.

결론

가정용 태양광 발전소는 두 가지 주요 문제를 해결합니다.

네트워크에 연결되지 않은 지역에 전기를 공급할 수 있습니다. 매우 간단한 버전이미 전기를 생산할 수 있는 패널, 배터리, 충전 컨트롤러만 있으면 됩니다. 스테이션에서 전기를 생산하고 이를 인버터를 통해 소켓으로 전송하는 경우 더 복잡한 구현도 가능합니다. 이 회로에는 12V에서 220V까지의 변환기가 추가로 필요합니다.
투자이자 수입원이 됩니다. 우크라이나에는 발전차액지원관세에 관한 법률이 있으며, 이에 따라 국가는 인구로부터 생산된 전력을 구매할 준비가 되어 있습니다. 대체 소스더 높은 관세의 에너지. 즉, 누구나 집에 태양광 발전소를 설치하고 주정부에 전기를 판매할 수 있습니다.

스테이션의 성능은 패널의 전력과 태양광 강도 계수에 따라 달라집니다. 태양이 오랫동안 강렬하게 비치는 남부 지역의 경우 패널 생산량이 명목 가격보다 4.5~5배 더 많을 수 있습니다. 겨울에는 계수가 거의 없습니다.

흐린 날에는 여름에도 생산량이 크게 감소합니다. 따라서 태양 에너지에만 전적으로 의존해서는 안 되며(특히 시설에 자율적인 전원 공급 장치가 있는 경우) 디젤 발전기와 같은 백업 소스를 마련하는 것이 좋습니다.

가정용 태양광발전소의 모든 것 : 연결, 실제 출력, 연결, 기능

태양 에너지는 더 이상 혁신이 아니라 오늘날 거의 모든 사람이 이용할 수 있는 현실입니다.
이 마스터 클래스에서는 차고를 위한 완전 자율 전원 공급 시스템을 만드는 방법을 보여 드리겠습니다. 차고에는 고정식 차고가 있지만 전기 네트워크, 하지만 작업에 방해가 너무 많아서 포기하기로 결정했습니다... 오랜 시간 동안 빛이 없는 경우가 많습니다.

태양광 발전소의 주요 장점 중 하나는 완전한 자율성과 독립성입니다. 내가 하루 종일 차고에 있지 않다는 점을 고려하면 내 시스템의 성능은 내 모든 요구 사항을 충족하기에 충분합니다.
강력한 100W 태양광 배터리를 사용했기 때문에 흐린 날씨에도 배터리 충전이 가능합니다. 물론 10W 태양광 패널이면 충분하겠지만 갑자기 전체 시스템의 전력을 높여야 할 경우를 대비해 예비로 가져가기로 결정했습니다.

태양계는 무엇을 제공합니까?

- LED 조명차고에서. LED 스트립의 전류 소비(2A 이하)를 고려하면 연속 발광 시간은 약 25시간이 되며, 이는 평균 밤 길이가 12시간인 경우 필요한 것의 두 배입니다.
- 부하 용량이 400W인 220V 소켓 3개로 네트워크를 구성합니다. 전류를 변환하기 위해 인버터가 사용됩니다. 출력은 안정적인 정현파 전압입니다. 또한 인버터에는 최대 3.1A 전류의 모바일 장치에 전원을 공급하기 위한 2개의 USB 입력이 있습니다.
- 문을 올리면 자동으로 조명이 켜지므로 특히 밤에 매우 편리합니다.

다음을 제외하고 자율 전원 공급 시스템의 모든 요소를 구매했습니다. 배포 상자, 전선용 파이프 등
매장 링크가 포함된 목록을 제공합니다.
100W 태양광 패널이 준비되어 있습니다. 물론 직접 조립할 수도 있지만 구입했습니다.
충전 컨트롤러 -
충전식 배터리 12V 100Ah - 가장 가까운 자동차 매장에 있습니다.
배터리 단자 -
인버터 400W -
자석이 있는 리드 스위치 -
LED 스트립 조명 -

태양광 발전소 다이어그램

태양광 패널과 배터리는 컨트롤러에 연결됩니다. 컨트롤러는 배터리 충전을 제어하고 최적의 전류를 공급하며 배터리가 완전히 방전되는 것을 방지합니다. LED 스트립과 인버터는 컨트롤러 출력에 연결됩니다.
할 것 자동으로 켜짐나는 리드 스위치를 사용했습니다. 왜냐하면 LED 스트립약 2암페어의 전류를 소비하면 리드 스위치로 전환할 수 없으므로 전체 부하를 감당할 릴레이를 추가해야 합니다.
나는 그 계획에 아무런 문제가 없을 것이라고 생각합니다.

설치에 대한 몇 마디

전체 시스템은 표준에 따라 분류됩니다. 전선은 파이프에, 커넥터는 배전함에 포장됩니다.

사진은 움직이는 자석이 있는 리드 센서가 게이트 자체에 부착되는 방식을 보여줍니다.

LED 스트립은 간단히 늘려서 특수 클립으로 고정합니다.
별도로 태양광 패널 설치에 관해 말씀드리고 싶습니다. 파이프 조각이 삽입되는 구멍이 지붕에 뚫려 있습니다. 물이 새는 것을 방지하기 위해 지붕 꼭대기에 짧은 거리에 조각이 튀어나와 있습니다. 우리는 그것을 밀봉하고 액체 역청이나 타르로 코팅합니다. 패널을 연결하고 이 튜브를 통해 와이어를 통과시킵니다. 패널을 수평으로 놓고 가장자리를 액체 역청으로 코팅합니다. 모든 것이 완벽하게 밝혀졌습니다. 지붕에는 큰 경사가 없으며 어떤 경우에도 물이 굴러갑니다.

다시 한 번 말씀드리지만, 시스템은 완전히 자율적이며 유지 관리가 필요하지 않습니다. 정기적으로 배터리를 점검해야 하는 경우.

몇 주 동안 사용한 결과

태양광 발전소우수함을 입증했습니다. 여름 별장, 헛간 등을 위해 만들 수 있습니다. 일반적으로 전기 공급이 없는 곳입니다. 다른 사람에게 의존하지 않고 어떤 힘으로도 발전소를 직접 만들 수 있습니다.
누구에게도 의존하지 않는 것이 매우 건강합니다.

태양광 발전소는 더 이상 일상 생활에서 드물지 않으며, 점점 더 가정의 자율성을 보장하고 생활의 편안함을 높이는 데 도움이 되고 있습니다. 전자/전기 공학에 대한 기본 지식을 바탕으로 가정용 태양광 발전소를 직접 조립하여 많은 비용을 절약할 수 있습니다. 태양광 발전소는 자율형, 네트워크형(발전을 통해 네트워크로 전환), 복합형(네트워크와 에너지의 결합)의 세 가지 유형이 있습니다. 자율 발전소). 이 기사에서는 가정에 백업 전원 공급 문제를 해결하는 데 가장 수요가 많은 유형의 스테이션이기 때문에 자율 태양광 발전소를 구축하는 예를 설명합니다.

생산하는 모든 태양광 발전소 교류는 다음 네 가지 기본 요소로 구성됩니다.

태양 전지 패널,

배터리 충전 컨트롤러,

배터리,

결합된 인버터 - 변환기.

참고: 요즘에는 배터리 충전 컨트롤러가 내장된 인버터를 사용하는 것이 일반적입니다. 이러한 인버터를 사용하는 경우 태양광 발전소의 구성 요소 수가 줄어듭니다. 그러나 별도의 충전 컨트롤러를 사용하면 태양광 발전소의 신뢰성과 업그레이드 가능성이 높아진다는 점을 고려해야 합니다.

원칙적으로 이러한 요소는 단지가 작동하고 기능을 수행하는 데 충분합니다.

그러나 컴플렉스가 올바르게 조립되고 효율성과 내구성이 향상되고 안전 조치를 준수하기 위해 노력하는 경우 몇 가지가 필요합니다. 추가 요소그리고 지식.

그려 보자 상세 다이어그램표준 태양광 발전소를 만들고 필수/권장 요소 목록을 작성합니다.

표준 태양광 발전소의 모든 요소 목록 및 목적

1. 태양 전지 패널

수량과 전력은 부하, 필요한 전력 공급 기간 및 지리적 위치물체.

2. 응답 커넥터(수+암 세트)

대부분의 태양광 패널 전선은 매장에서 찾을 수 없는 특수 방수 커넥터(MC4 커넥터)로 끝납니다. 따라서 태양광 패널 외에 응답 커넥터도 구입해야 합니다.

3. 패널과 충전 컨트롤러 사이의 배선

태양광 패널은 실외에 위치하고 장비는 실내에 위치하므로 일반적으로 이들 사이의 거리가 상당합니다. 따라서 손실을 줄이기 위해서는 적절한 등급과 단면의 전선을 선택하는 것이 매우 중요합니다.

또한 부정적인 요인으로부터 와이어를 보호하는 것을 기억할 필요가 있습니다. 환경(일사량, 강수량, 결빙) 및 기계적 손상.

4. 충전 컨트롤러

올바른 배터리 충전을 보장하는 데 필요합니다(올바른 전류 및 전압).

컨트롤러에는 레거시 PWM(PWM)과 최신 MPPT의 두 가지 유형이 있습니다.

PWM 컨트롤러(PWM)는 가격이 저렴하고 가장 간단한 충전 모드를 제공합니다. 효율성이 낮고 설정이 없습니다. 특정 제한사항으로 인해 사용 범위가 좁아집니다.

MPPT 컨트롤러는 조금 더 비싸지만 부인할 수 없는 여러 가지 장점이 있습니다. 효율성이 20-25% 더 높고, 배터리 충전 모드의 지능적인 제어, 사용자 정의 옵션(보다 강력한 모델의 경우), 태양광 입력 전압에 대한 엄격한 연결 없음 등이 있습니다. 패널.

태양광 패널과 배터리의 개수와 전력에 따라 전력과 전압이 선택됩니다.

5. 스위치 직류(컨트롤러에 들어가기 전)

많은 사람들이 주목하지 않는 매우 중요한 요소입니다.

첫째, 이 기계는 태양광 패널의 전류가 컨트롤러의 정격을 초과하는 경우(잘못 선택한 장비 또는 화창한 날에 발생함) 컨트롤러가 소진되는 것을 방지할 수 있습니다.

둘째, 더 중요한 것은 단지 전체를 안전하게 유지 관리할 수 있다는 것입니다. 꼭 기억해야 할 것 중요한 규칙: 태양 전지판은 전기 회로가 닫히고 전류를 생성할 때 항상 저장 장치(배터리) 또는 소비자(모든 발열체)가 필요합니다. 배터리를 분리하거나 컨트롤러에서 로드하고 패널을 연결된 채로 두면 타버릴 것입니다. 그 이유는 컨트롤러가 패널에서 들어오는 에너지를 넣을 곳이 없기 때문입니다.

6. DC 스위치(컨트롤러 출력 후)

이 기계는 배터리 측에서 발생할 수 있는 단락으로부터 장비를 보호하기 위해 필요합니다.

7. 축전지

용량, 전압, 수량은 부하, 전원 공급 시간, 태양광 패널, 충전 컨트롤러, 인버터의 특성에 따라 선택됩니다.

8. 배터리 간 점퍼

많은 사람들은 점퍼의 품질이 배터리의 작동과 수명에 큰 영향을 미친다는 사실을 모릅니다.

좋은 점퍼는 짧고 두껍고(25~35제곱밀리미터) 구리로 만들어졌으며 끝부분이 촘촘하게 주름져 있습니다.

10. 태양광 발전소용 인버터는 아마도 가장 중요한 부품일 것이다.

인버터는 모든 가전제품에 대해 직류를 교류로 변환합니다.

모델과 전력은 부하, 시동 전류 및 배터리 전압에 따라 선택됩니다. 일반적으로 태양광 발전소의 이상적인 설계는 서로 다른 부하 그룹이 서로 다른 인버터로부터 전력을 공급받는 설계로 간주되어야 합니다. 많은 회사들이 다양한 특성을 지닌 인버터를 생산하고 있습니다. 출력 신호의 모양이 다를 수 있습니다(가장 간단하고 저렴한 신호는 다음을 제공합니다). 네모 난 파동, 소위 "사행", 그러나 제조업체는 수정된 정현파, 모방된 정현파, 의사 정현파, 준정현파), 부하 보상 방법(전압 진폭을 보존하여) 또는 곡선 영역), 사용된 회로 설계(1개 또는 2개의 변환 전압, 펄스 또는 아날로그 신호 변환).

일부 인버터에는 내장되어 있습니다. 충전기기존 네트워크에서 (결합인버터)네트워크에서 배터리를 추가로 충전할 수 있고, 다른 사용자는 태양광 패널에서 받은 에너지를 네트워크의 에너지로 재충전할 수 있습니다. (하이브리드 인버터),또 다른 것들은 태양에서 포착한 에너지를 그리드로 전달할 수 있습니다. (그리드 또는 그리드 내 인버터). 일반적으로 인버터의 디자인은 매우 다양할 수 있습니다. 고품질 인버터왜곡이 3% 미만인 순수한 정현파 신호를 생성해야 하며 연결 시 전압 진폭을 변경하지 마십시오. 최대 하중 10% 이상 이중 변환(첫 번째는 DC, 두 번째는 AC)을 수행하고 고품질 변압기를 사용하여 2차 변환의 아날로그 부분을 가지며 상당한 과부하 예비 및 단락에 대한 일련의 보호 기능을 갖습니다. 부하 회로, 배터리에 대한 부적절한 연결, 과부하, 배터리 오작동으로 인해 배터리가 심하게 방전되는 것을 허용하지 않습니다.

지정된 모든 요구 사항을 충족합니다. 인버터 IR출력 전력은 1~6kW입니다.

이것 간단한 설명다양한 유형의 인버터를 통해 가정(태양광 발전소용)에 적합한 인버터를 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다.

11. 회로 차단기교류

부하측 단락 시 과부하 및 고장으로부터 인버터를 보호합니다.

12. 보호 접지

이것은 장치도 장치도 아닙니다. 이는 장비와 사람을 위한 보호 접지를 마련하기 위해 권장되는 조치입니다. 극단적인 사건(낙뢰, 합선)이 발생하지 않아도 기기가 누적되어 정전기. 땅으로 가져 가야합니다.

교외 부동산을 위한 자율 전원 공급 시스템을 통해 중앙 집중식 통신에서 멀리 떨어진 곳에서도 편안하게 생활할 수 있습니다. 종종 전통적인 계획과 함께 태양 에너지 사용을 기반으로 한 대체 계획이 사용됩니다.

태양광 시스템이 올바르게 작동하려면 잘 설계된 태양광 패널 연결 다이어그램이 필요합니다. 키트 필요 품질 장비할당된 책임을 감당할 수 있습니다.

미니 발전소 구성 요소의 배치를 올바르게 계획하는 방법을 알려 드리겠습니다. 시스템 조립을 위한 기술 장치를 선택하는 방법과 이를 올바르게 연결하는 방법을 배우게 됩니다. 우리의 조언을 고려하면 효율적인 설치를 구축할 수 있습니다.

태양계가 어떻게 작동하고 작동하는지 살펴 보겠습니다. 별장. 주요 목적은 태양 에너지를 가전 제품의 주요 전원인 220V 전기로 변환하는 것입니다.

SES를 구성하는 주요 부분:

태양 복사열을 직류 전압 전류로 변환하는 배터리(패널)입니다.
배터리 충전을 조절하는 컨트롤러입니다.
배터리 팩.
배터리 전압을 220V로 변환하는 인버터입니다.

배터리 설계는 장비가 -35°C ~ +80°С의 다양한 기상 조건에서 작동할 수 있도록 설계되었습니다.

올바르게 설치된 제품은 겨울과 여름 모두 동일한 성능으로 작동하지만 한 가지 조건, 즉 맑은 날씨, 태양이 최대 열량을 발산하는 조건에서 작동하는 것으로 나타났습니다. 흐린 날씨에는 작업 효율이 급격히 떨어집니다.

중위도 지역 태양광발전소의 효율은 높지만, 전력을 완전히 공급할 만큼은 아니다. 큰 집. 더 자주, 태양광 시스템은 추가 또는 백업 전력 공급원으로 간주됩니다.

300W 배터리 1개의 무게는 20kg입니다. 대부분의 경우 패널은 지붕, 정면 또는 집 옆에 설치된 특수 랙에 장착됩니다. 필요한 조건: 비행기를 태양쪽으로 돌리고 최적의 기울기(지구 표면에 대해 평균 45°)를 통해 태양 광선의 수직 입사를 보장합니다.

가능하다면 태양의 움직임을 추적하고 패널의 위치를 조절하는 추적기를 설치하십시오.

배터리 상단면은 충격 방지 강화 유리로 보호되어 우박 충격이나 폭설을 쉽게 견딜 수 있습니다. 그러나 코팅의 무결성을 모니터링해야 합니다. 그렇지 않으면 손상된 실리콘 웨이퍼(광전지)가 작동을 멈춥니다.

컨트롤러는 여러 기능을 수행합니다. 주요 기능인 배터리 충전 자동 조절 외에도 태양광 패널의 에너지 공급을 조절하여 배터리가 완전히 방전되지 않도록 보호합니다.

완전히 충전되면 컨트롤러가 자동으로 시스템에서 배터리 연결을 끊습니다. 최신 장치에는 배터리 전압을 표시하는 디스플레이가 있는 제어판이 장착되어 있습니다.

집에서 만든 태양광 시스템용 최선의 선택젤 배터리는 10~12년 동안 중단 없이 작동하는 것이 특징입니다. 10년 작동 후에는 용량이 약 15~25% 감소합니다. 유지 관리가 필요 없으며 유해 물질을 방출하지 않는 절대적으로 안전한 장치입니다.

겨울이나 흐린 날씨에도 패널은 계속 작동하지만(정기적으로 눈을 치우는 경우) 에너지 생산량은 5-10배 감소합니다.

가정용 발전소는 지속적으로 작동하는 냉장고, 주기적으로 작동하는 수중 펌프, TV 및 조명 시스템을 서비스할 수 있다는 것을 아는 것이 좋습니다. 보일러나 전자레인지의 기능에 필요한 에너지를 공급하려면 더 강력하고 값비싼 장비가 필요합니다.

메인을 포함한 태양 광 발전소의 가장 간단한 다이어그램 구성 요소. 그들 각각은 SES의 작동이 불가능한 자체 기능을 수행합니다.

더 복잡한 다른 솔루션도 있지만 이 솔루션은 보편적이며 일상 생활에서 가장 인기가 있습니다.

태양광 발전소 장비에 배터리를 연결하는 단계

연결은 일반적으로 다음 순서로 단계적으로 이루어집니다. 먼저 컨트롤러가 배터리에 연결되고, 컨트롤러가 태양광 패널에 연결되고, 배터리가 인버터에 연결되고, 마지막으로 소비자에게 배선이 이루어집니다. .

1단계: 배터리에 연결하기

배터리는 네트워크에서 명확하게 정의된 위치를 차지합니다. 이들은 태양광 패널에 직접 연결되지 않고 적재/하역을 조절하는 컨트롤러를 통해 연결됩니다. 반면에 배터리 팩은 전류를 변환하는 인버터에 연결됩니다.

따라서 배터리 연결 다이어그램은 다음과 같습니다.

배터리/컨트롤러(그다음 컨트롤러/태양광 패널)를 연결합니다.
배터리와 인버터를 연결합니다.

다른 연결 옵션도 가능하지만 사용되지 않은 에너지를 절약하고 필요한 경우 이를 소비자에게 전달하므로 이 옵션이 최적입니다.

배터리 구매에는 두 가지 옵션이 있습니다. 완전히 설치 가능한 태양광 발전소의 일부로 구매하거나 지정된 매개변수에 따라 별도로 구매하는 것입니다. 저렴한 중국 키트 비용은 2000 루블을 넘지 않습니다.

하나의 배터리로 충분하지 않은 경우 동일한 특성을 가진 여러 개의 배터리를 구입하십시오. 한 곳에 설치되어 직렬로 연결됩니다.

사용 및 유지 관리의 용이성을 위해 블록은 폴리머 코팅이 된 금속 랙에 설치됩니다.

배터리가 컨트롤러와 인버터에 어떻게 연결되어 있는지 살펴 보겠습니다.

이미지 갤러리

다음 단계는 컨트롤러를 태양광 패널에 연결하고 배터리 팩을 인버터에 연결하는 것입니다.

2단계: 컨트롤러에 연결

소유자가 실제로 자주 사용하는 옵션을 고려해 보겠습니다. 시골집. 그들은 인터넷 사이트 중 하나에서 중국산 저렴한 장비를 주문합니다.

150W 태양광 배터리 팩을 서비스할 수 있는 3쌍의 단자를 갖춘 최소 설정 수의 저가형 컨트롤러입니다. 비용 – 1300 루블

연결은 다음 순서로 발생합니다.

먼저 컨트롤러에 배터리 팩을 연결합니다.이는 장치가 정격 주 전압(표준 값 - 12V, 24V)을 어떻게 감지하는지 확인하기 위해 의도적으로 수행됩니다. 배터리에 연결할 때 첫 번째 단자 쌍을 사용하십시오.
그런 다음 태양 전지판이 직접 연결됩니다., 함께 제공된 전선을 사용하고 컨트롤러에는 두 번째 터미널 쌍이 있습니다.
마지막으로 야간 조명 장비가 설치됩니다. I – 이것이 바로 세 번째 터미널 쌍의 용도입니다. 어두워진 후에만 작동하고 배터리로 전원을 공급받는 저전압 조명 외에 다른 장비는 사용할 수 없습니다.

모든 유형의 연결에 대해 극성을 확인해야 합니다.

극성을 관찰하지 못하면 컨트롤러의 즉각적인 고장은 물론 태양광 패널 부품의 고장으로 이어집니다.