Повна енергетична автономія або як вижити з сонячними панелями в зворотному напрямку (частина 5). Сонячний

Попередні частиниЧастина 1
Частина 2
Частина 2.5
Частина 3
Частина 4


У європейській частині Росії сонце нарешті почав висвітлювати досить яскраво і досить довго, щоб мати можливість підтримувати свою автономну систему без залучення зовнішніх електромереж і генераторів. Але є кілька хитрощів, які дозволяють невеликим модифікаціям до існуючої системи збирати більше енергії. Перший відстеження сонця, другий відстежує максимальну потужність сонячних панелей. Почнемо з першим і найцікавішим – сонячним трекером.

«Мопед не шахта», але зрозуміти принцип дії дуже чіткий.



Ви можете придбати на eBay. Вартість близько 52 000 рублів в кінці квітня 2015 року в Росії, і здатний утримувати тільки пару панелей загальною потужністю до 600 Вт. І оскільки питання дуже складно з окупністю сонячної енергії, то з додаванням такого трекера до оцінки, сонячна енергія окупиться досить довго. Тому популярність саморобних трекерів з різними контрольами надзвичайно висока.

Ви повинні зробити зауваження і оцінити доцільність встановлення сонячного трекера. Цей пристрій дозволяє збільшити виробництво енергії з однаковою кількістю сонячних панелей на 1,6 рази через більш тривалий вплив сонця на панель і оптимальний кут установки СП відносно сонця.

Варто виділити основні завдання, які будуть вирішуватися при стежці сонця:
1,1 км Створіть досить міцну платформу, яка не тільки витримує вагу панелей, але і вітрових густ. Трекер з 4-6 або більше панелей можна вважати великим вітрильником.
2,2 км Створіть механіки повороту важкої платформи з високими вітрилами.
3. У Створення логіки механічного управління для відстеження сонця.

Почати з першої точки. Бажано розмістити масиви батарей таким чином, щоб вони не затіняли один одному і прикріплюють безліч необхідної напруги.




Такий трекер вимагає міцного фундаменту і міцного заліза. З усіх пристроїв, які протестовані, приводи найкраще підходять для управління поворотною платформою. Ви можете побачити механіки управління на наступному малюнку.


Цей трекер дозволяє контролювати положення сонячних панелей в двох площинах. Однак можна зробити контроль тільки горизонтально, а вертикально змінити кут пари разів на рік (весна і осінь).

Що стосується логіки всієї системи, є кілька способів піти:
1,1 км Моніторинг найяскравіших можливих точок
2. Увімкніть і нахиліть таймер (свіження і захід сонця відомі і постійні для кожного дня)
3. У Гібридний варіант поєднання постійного кута обертання і пошуку максимальної яскравості

Перший спосіб можна реалізувати самостійно або придбати готовий пристрій з китайської мови. Перший контроль трекера в одній площині


Другий контроль трекера в двох площинах


Досить говорячи, щоб контролювати максимальну яскравість в одній точці, китайський хоче $ 100. Зрозуміло, що ці системи не дуже складно для людини, яка розуміє принципи роботи контролерів, тому аналогічна система може бути зібрана в 10 разів дешевше.
Це буде виглядати так.

Деталі проекту та реалізації можна ознайомитися тут. Це не мій проект, тому я не збираюся плагіат.
Детальніше про самовиробку сонячного трекера можна прочитати на профільному форумі, де були експериментально розраховані оптимальні конструкції та оптимальне обладнання.

Моніторинг максимальної потужності сонячних батарей (MPPT)
У другій частині моєї серії я говорив про два різних типи сонячних контролерів. MPPT (Maximum Power Point Tracking) контролює сонце з іншого положення. Для простого пояснення я подарую графіку і після уточнення.


Графік показує, що максимальна потужність може бути отримана при максимальній потужності, яка завжди буде на зеленій лінії. Нормальний контролер PWM просто не може це зробити. Крім того, контролер MPPT дозволяє підключати збірку серійно підключених сонячних панелей. Цей метод з'єднання значно знижує втрати енергії при перевезенні з сонячних панелей до батарей. Економічна доцільність придбання контролера MPPT з'являється, якщо потужність встановленого спільного підприємства становить понад 300-400 Вт. На основі мого досвіду я можу сказати, що варто купувати сонячний контролер для зростання, якщо відразу створюється потужна енергетична система, яка з резервом охоплює потреби будинку. За допомогою методу послідовно збільшуючи кількість сонячних панелей, я прийшов до потужності 800 Вт - це небагато, але це цілком достатньо для заміського будинку влітку, щоб не контактувати з електромережею на всіх. Згідно з калькулятором, в середньому 4 кВт•год електроенергії на добу з квітня по серпень. Якщо ви не використовуєте електричну плиту і мікрохвильову піч для приготування їжі, то така кількість енергії буде досить для комфортного життя для сім'ї 4 осіб. Але є також потужна енергія в приватному будинку у вигляді котла для приготування гарячої води. Для обігріву 80 літрових котлів потрібно всього близько 4.5 кВт•год електроенергії. Таким чином, автомобіль повинен відшкодувати принаймні теплою водою або подавати інші споживачі.
У попередній статті я говорив про гібридний інвертор, який може використовувати енергію з пріоритетом від сонячних панелей і тільки відсутні. Що це означає для сонячного контролера? У той факт, що російська компанія MicroArt нещодавно почала виробляти власні контролери MPPT, які можуть бути пов'язані з інверторами того ж виробника на загальному автобусі. Ну, так як у мене є гібридний інвертор, з новим сезоном я вирішив спробувати новий контролер.

р.

Я повинен сказати, що це виглядає жорстоко порівняно з двома попередніми контролерами, які я вже маю в своєму домі. Металевий корпус, радіатори з боків (Китайські моделі мають радіатори на задній стінці), темно-сірий сталевий корпус. Не знаю, що в моєму домі контролери починають спілкуватися зі мною російською мовою. Для того, щоб бути піктограмами, цифрами та англійськими написами. Він може вважатися м'яким, але він хороший. У цій статті я не порівняю новий контролер з попередніми моделями, але зробить тестування з китайською моделями в окремому тексті. Ймовірно, я буду розглянути доцільність придбання більш-менш потужного контролера, функцій і надійності.
Найбільшою перевагою цього контролера для мене є можливість накачати потрібну кількість енергії, щоб не було запозичення енергії з акумулятора, що знижує його життя. З трьох моделей, представлених виробником, я вибрав найбільш популярний і оптимальний коефіцієнт напруги / струму – ECO Energy Controller MPPT Pro 200/100. На основі характеристик пристрою ми можемо сказати, що контролер підтримує вхідну напругу до 200 В і вихідний струм до 100 А. Враховуючи те, що мій збір акумуляторів на 24 В (підтриманий акумуляторна напруга 12/24/48/96 В), контролер дасть максимальну потужність 2400 Вт, тобто у мене два рази запас для побудови сонячних панелей. Максимальна потужність контролера становить 11 кВт при 110 В на батареях (напруга буфера). Контролер зв'язує з Pro HYBRID v.1 24V гібридний MAP SIN Energy інвертор на автобусі I2C і може миттєво додавати потужність при інверторі дані про збільшення споживання енергії. Взаємодія двох пристроїв однієї компанії, як правило, доведена система, тому все кип'ятить до включення одного бузку в бажані роз'єми пристроїв і активації бажаних параметрів. Я був зацікавлений у заяві виробника цього контролера, що цей контролер MPPT може миттєво додати живлення при використанні інвертора будь-якого іншого виробника. Цікаво, як це було реалізовано. Виявилося дуже просто:


Поточний датчик вішується на плюс дроті, що веде до інвертора (тобто тому виробник інвертора неімпортний) і за допомогою ефекту Хол, контролер розраховує споживання електроенергії. Тут логіка самого сонячного контролера надходить в експлуатацію і накачує потрібну кількість енергії. Всі контролери, які я знаю, спираючись на на напругу акумулятора, і тільки враховуючи його, збільшити струм заряду.
Поки продовжуючи вивчити можливості контролера, я знайшов, що вона має три реле, які можуть бути запрограмовані для роботи. Наприклад, з достатньою сонячною погодою і не витрачаючи електрику в домашніх умовах, можна почати нагрівання додаткового котла або басейну. Розглянемо зворотний: немає сонця, напруга акумулятора знизилася на критичний рівень, коли інвертор може просто вимкнути, і споживання енергії триває. Потім можна запустити окремий бензо / дизельний генератор, просто закриваючи реле. Але для цього генератор повинен мати сухий контакт запуску або окрему автоматичну систему запуску або SAP (також називається AVR - Автоматичний заповідник Entering). З Я, як і більшість дачників, мають простий китайський генератор, але з стартером я шукав автоматизації його запуску і був радий дізнатися, що MicroArt вже давно випустили свою автоматику.
Повернутися до контролера. Його установка є стандартом: спочатку підключені акумуляторні термінали, після чого підключені сонячні панелі і параметри. При підключенні зовнішнього датчика струму можна спостерігати, скільки споживає інвертор в режимі реального часу.
Таким чином, ми розмотуємо дроти, монтуємо контролер і починаємо економію. Наступний фото показує інвертор в гібридному режимі, коли тільки частина енергії споживається з сітки, а головне - від сонячних панелей.


Сонячний контролер спеціально підключений за допомогою зовнішнього датчика струму для демонстрації роботи з будь-яким іншим інвертором, випущеним стороннім виробником.


Про нас
Сонячний контролер відповідає заявленим характеристикам і реально насосам енергії, навіть підключеним до інвертора “альєн” через струмовий датчик. Гібридний інвертор дійсно перекачує енергію від сонячних панелей в сітку (на фото 200 Вт споживається, половина, тобто 100 Вт йде від сонця). Мінімальний контролер 100 Вт завжди займе від мережі, а відпочинок від сонця є функцією пристрою. Простіше кажучи, набір з моменту з'єднання почав платити за себе. На жаль, пружина різко змінила до розмиття, а в найближчому майбутньому навряд чи можна спостерігати високу ефективність комплекту (гібридний інвертор + сонячний контролер), але з травня я чекаю майже повністю покрити потреби енергії за рахунок сонця.

Оголошення
У наступній і фінальній статті я порівняю три сонячні контролери, які я маю і намагаюся відповісти на всі питання, які виникли під час цього циклу. Якщо будь-яка тема залишається нерозкритою, і буде цікавою для великої кількості читачів Habbler, то я спробую зібрати і надати окремий матеріал. І тепер я готовий відповісти на питання. З вами!

Попередні частиниЧастина 1
Частина 2
Частина 2.5
Частина 3
Частина 4


Джерело: habrahabr.ru/post/256049/