Приветствую, Самоделкины!
Иногда провести линию электропередачи к даче или гаражу нет возможности или это дорого. Как вариант можно собрать мини солнечную электростанцию и получить напряжение 220В, включить нормальный свет, зарядить телефон, посмотреть вечером телевизор и т.д. Из этой статьи вы узнаете, как своими руками можно собрать простую, бюджетную и полностью работоспособную солнечную электростанцию.
Так как сборка будет бюджетной, то особой мощности на выходе от данной станции ждать не стоит. Версия солнечной электростанции довольно простая, и её можно легко повторить, было бы желание.
Дальнейшая инструкция взята с YouTube канала «Radio-Lab».
И так, для сборки простой солнечной электростанции в первую очередь необходим аккумулятор. Он нужен для накопления и хранения добытой электроэнергии. Данная система будет на 12В, так как ее проще сделать. И для этого проекта вполне подойдет обычный автомобильный свинцово-кислотный аккумулятор 12В 60Ач.
Далее понадобится повышающий преобразователь на 220В. В качестве преобразователя с 12В до в 220В будем использовать бесперебойник, он же UPC.
Мощностью данного прибора составляет 240Вт с чистым синусом на выходе. Бесперебойник имеет защиту от переразряда аккумулятора и защиту от перегрузки. Этот аппарат автор приобрел на барахолке, поэтому аккумулятора в нём уже нет. И с него были выведены силовые провода для подключения внешнего аккумулятора 12В.
Еще на бесперебойник была установлена розетка. В нее будем подключать приборы-потребители, выход здесь 220В.
Для преобразования солнечных лучей в электрическую энергию, будем использовать вот такую солнечную панель (солнечную батарею).
Ее характеристики следующие: напряжение 32,4В, ток 9,26А, максимальная мощность 300Вт.
Специально для работы с этой солнечной панелью был приобретен вот такой бюджетный PWM контроллер с током до 30А для заряда аккумулятора.
Для перестраховки контроллер выбран с запасом, именно на 30А, при токе солнечной панели до 10А. Этот прибор необходим для контроля тока, напряжения и других параметров заряда аккумулятора. А главная его задача – это своевременно отключить аккумулятор от солнечной панели, чтобы не допустить перезаряда. Контроллер комплектуется подробной инструкцией, где вы найдете всю необходимую информацию.
Также понадобятся автоматы. Один на 25А (для выключения солнечной панели), и один на 32А для выключения преобразователя.
Клеммная колодка на 60А будет для подключения аккумулятора и инвертора, а на 35А будет для подключения солнечной панели, по токам их хватит.
Для подключения аккумулятора к преобразователю потребуются медные многожильные провода с сечением 16 квадратов. А для подключения солнечной панели к контроллеру и аккумулятору будет достаточно сечения провода 6 квадратных мм.
Ниже приведена таблица для примерного подбора сечения провода по току:
Со схемой будущей солнечной электростанции можно ознакомиться ниже:
Схема довольно простая, её легко прочитать и понять, даже без специальных знаний. Монтировать часть деталей будущей солнечной мини электростанции будем на кусок ламината.
Начнем с установки дин реек и автоматов.
Затем устанавливаем клеммные колодки.
PWM контроллер заряда аккумулятора установим на стойки, чтобы обеспечить нормальное охлаждение радиатора на задней стенке контроллера.
Теперь всё соединяем проводами по схеме.
Далее необходимо подключить аккумулятор. Для его подключения используем провода с сечением 16 квадратных мм с крокодилами. При подключении очень важно соблюдать полярность.
Аккумулятор подключен, контроллер заряда включился и показывает напряжение аккумулятора. По сути на этом этапе большая часть работы уже сделана. Дальше, соблюдая полярность, необходимо подключить солнечную панель на соответствующий клеммник.
Все операции проделываем с выключенным автоматом солнечной панели. Когда панель подключена, контроллер заряда покажет наличие солнечной панели и начнется процесс зарядки аккумулятор.
Преобразованная солнечная энергия с панели уже накапливается в аккумуляторе. На дисплее контроллера можно посмотреть текущие показания такие как: напряжение с солнечной батареи, температуру, напряжение аккумулятора и ток заряда.
Как видим, ток заряда аккумулятора в данный момент составляет 6А, что допустимо для используемого аккумулятора. Предварительно в настройках контроллера заряда необходимо указать тип используемого аккумулятора. Данный аккумулятор свинцово-кислотный и это значение В01.
Остальные настройки пока оставляем по умолчанию. По сути на данном этапе у нас получилось солнечное зарядное устройство. Чтобы получилась полноценная солнечная мини электростанция, осталось всего ничего — добавить в сборку инвертор с 12В в 220В, чтобы можно было удобно использовать сгенерированную электроэнергию.
При подключении инвертора не забывайте соблюдать полярность, это крайне важно!
Инвертор подключен, теперь можно включить автомат и подать питание на инвертор.
По сути это все, солнечная мини электростанция собрана и готова к работе. Давайте ее протестируем. Для демонстрации автор подключил светодиодную лампу 220В к инвертору.
Как видим, лампочка светится. Теперь давайте подключим больше потребителей.
Как видим, все прекрасно работает.
Важно! Если солнечная панель включена и дает напряжение на основную сборку, то аккумулятор отключать нельзя, чтобы не спалить инвертор повышенным напряжением солнечной панели. Аккумулятор должен быть подключен обязательно для нормальной работы, собранной мини электростанции.
Аккумулятор в такой схеме работает в роли ограничителя и стабилизатора напряжения и удерживает напряжение солнечной панели в нужном диапазоне. Панель будет пытаться зарядить аккумулятор до своего рабочего напряжения, в этом случае до 32В, но PWM контроллер заряда будет отслеживать напряжение аккумулятора и отключит уже заряженный аккумулятор от солнечной панели, чтобы не было перезаряда и аккумулятор не вышел из строя.
По примерному графику вольт-амперной характеристики солнечной панели, можно увидеть, что используемый в данном проекте PWM контроллер заряда, будет работать в точке с напряжением примерно 14В.
Таким образом снять с панели можно будет мощность равную примерно 100Вт, потому как PWM контроллер заряда не умеет преобразовать напряжение в силу тока, и потому солнечная панель не используется на все 100% своей заявленной мощности.
Чтобы снять заявленные 300Вт, нужно покупать более дорогой MPPT контроллер, который может преобразовать лишнее, более высокое напряжение, в силу тока для заряда того же аккумулятора или для питания другого потребителя. По сути MPPT контроллер — это импульсный DC-DC преобразователь. MPPT контроллеры более гибки, продуктивны и более эффективно используют ресурсы солнечной панели. Минус у нас по сути один – это цена. А так как это сборка бюджетной солнечной мини электростанции, то выбор был сделан в пользу PWM контроллера. К слову, такая солнечная мини электростанция обошлась автору примерно в 120 долларов. Стоит отметить, что в эту стоимость не входит аккумулятор.
Благодарю за внимание. До новых встреч!
Больше информации в видеоролике автора:
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: Солнечная энергетика Солнечная панель
Источник: