Pejabat Bertenaga Bateri. Sistem Suria Dengan Auto Switching Panel Suria Timur / Barat dan Turbin Angin: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Projek:

Pejabat seluas 200 kaki persegi perlu dikuasakan bateri. Pejabat juga mesti mengandungi semua alat kawalan, bateri dan komponen yang diperlukan untuk sistem ini. Tenaga suria dan angin akan mengecas bateri. Terdapat sedikit masalah hanya mempunyai pilihan pemasangan tanah barat dan timur untuk panel solar dengan rumah yang diselaraskan utara / selatan secara langsung di antara panel. Orientasi rumah menyebabkan banyak bayangan pada panel sisi timur dan barat sepanjang hari.

Bank bateri utama sistem (24v 100AH) mengatasi masalah teduh dan dicas menggunakan tenaga suria dari matahari terbit hingga matahari terbenam untuk peti sejuk, peti sejuk beku dan komputer. Bank bateri sekunder yang lebih kecil (24V 35AH) dicas oleh panel solar yang sama (dalam waktu teduh dan matahari terik) ditambah dengan turbin angin. Bank bateri yang lebih kecil adalah untuk monitor / kamera sistem keselamatan 12 volt, tv, lampu dan kipas.

Instructable ini akan memberi tumpuan terutamanya kepada 4 perkara utama:

1. Konfigurasi panel solar timur & barat - dua rentetan panel yang akan mempunyai tahap voltan berbeza bergantung pada waktu dan satu cara untuk mengatasi masalah ini.2. Perlindungan Bateri. Menggunakan suis pemindahan automatik & cara membina sendiri dengan dua komponen mudah untuk melindungi daripada bateri yang habis.3. Menambah turbin angin ke sistem suria sekiranya jangka masa lama tanpa sinar matahari.4. Memasang keseluruhan sistem pengawal dan bateri di dalam kawasan pejabat. Luas lantai yang digunakan adalah 2.6 kaki persegi.

Bahagian:

Bateri 2 x 100 AH Bateri utama - Terhubung secara bersiri membuat 24volt @ 100AH menggunakan bar bas untuk semua sambungan negatif

2 x 35AH bateri Bank bateri sekunder - Terhubung secara bersiri membuat 24 volt @ 35AH menggunakan bar bas untuk semua sambungan negatif

Inverter 24 volt 2000 watt untuk menjalankan 120 kekosongan peralatan

6 wayar tolok berjalan dari bank bateri utama ke sekering 100 amp dan bar negatif

100 Amp Fiuse untuk antara penyongsang dan bank bateri 24v

Suis Pemindahan Automatik untuk melindungi bank bateri 24v 100AH dari tahap voltan di bawah

Solar Controler 40 amp, 1200 watt, input pv maksimum 150 volt

Pengawal suria ke-2 Untuk input bateri bateri 24 volt 35AH maksimum 100 volt pv

Solar Panel 8 daripadanya pada dasarnya sama seperti dalam sistem ini

Kawat dengan penyambung itu mahal tetapi mudah dihubungkan untuk jarak yang lebih pendek (10 awg)

Extender 8 awg dengan penyambung mahal tetapi senang disambungkan untuk jarak yang lebih jauh (8 awg)

Penyambung Panel untuk membuat kabel anda sendiri

Relay Timur / Barat untuk beralih antara dua rentetan panel solar

Pemasa digital untuk mengawal geganti Timur / Barat

Relay Solid State untuk membuat suis pemotong bateri rendah anda sendiri (untuk 35AH batt)

Peranti Perlindungan Voltan Rendah untuk mengawal relay keadaan pepejal (melindungi 35AH batt)

Penukar 24 volt hingga 12 volt untuk menjalankan item 12 volt dari bank bateri 24v utama jika diperlukan

Suis pisau DPDT x 2 untuk mengarahkan bank bateri mana yang disambungkan ke kotak fius 12 volt dan beralih antara angin dan solar untuk bank bateri 24v 35AH.

Kotak fius 12 volt untuk mengedarkan dan melindungi semua peranti 12 volt

Kawat penyambungan 10 tolok beserta gulungan wayar lain yang pernah saya ada

Alat meringkas bersama dengan kancing untuk membuat banyak kabel panjang khusus. Sepatutnya mendapat serangkaian lug yang berbeza

Turbin Angin untuk jangka masa yang lama tanpa cahaya matahari dalam keadaan mati - disambungkan ke bank bateri 24v 35AH dengan pengawal solar ke-2

Suis pisau TPDT untuk sistem rehat turbin angin menggunakan 3 perintang untuk rehat

2 kabinet rak audio kayu untuk komponen utama seluruh sistem menjaga cetakan kaki hingga 2.6 kaki persegi. Saya telah menggunakannya sejak dulu lagi.

4 penutup plexiglass untuk komponen sistem dalaman. Adakah ini digunakan sejak lama dahulu.

Langkah 1: Panel Bahagian Barat

4 panel pertama dipasang beberapa bulan lalu di bahagian barat.

Ini adalah panel Renogy 12 volt 100 watt. Mereka sekarang tidak tersedia, tetapi untuk rujukan mereka berada di Amazon.

Waktu dalam gambar bersama Charlie si kucing, sekitar jam 3:40 petang. Panel solar diikat pada dua tiang 12 '. Kedua tiang 12 'dipasang ke geladak, pertama dengan menggerudi dua lubang di sisi geladak, kemudian meluncurkan tiang ke lubang dek. Hujung kutub 12 'yang lain disambung ke dua tiang 5' yang lebih pendek yang ditanam di dalam tanah. Di bahagian bawah tiang 5 'terdapat pelat logam persegi 8 mendatar. Mustahil angin dapat keluar dari tanah. Saya bernasib baik kerana menemui tiang 5' dan tidak dapat menambahkan pautan pada tiang itu.

Sangat mudah untuk membersihkan panel yang dipasang dengan begitu rendah.

Panel solar ini disambungkan ke relay bermula dengan wayar lanjutan 30 kaki 8 awg, ditambah kabel 30 kaki 10 awg yang lain.

Langkah 2: Panel Bahagian Timur

Berikut adalah 4 lagi panel solar 12v 100watt di sebelah timur kira-kira jam 3:30 petang. Mereka dipasang pada 10/18/20.

Panel dipasang ke geladak dengan tiang pemasangan pinggan mangkuk satelit mendatar dan kemudian dengan menggunakan dua tiang 12 kaki 1.5 , balutan tali leher dan beberapa bongkah cinder dengan kepingan bata di hujungnya (lihat gambar).

Kabel untuk bahagian barat berharga hampir sama dengan panel solar! Saya ingin mencuba sesuatu yang lebih murah untuk kabel sisi timur 50 kaki. Saya teringat helah ini dari video youtube mengenai penggunaan kord sambungan biasa, memotong hujungnya dan mengikat ketiga-tiga wayar bersama. Jadi, saya menggunakan kord sambungan 100 kaki dan berfungsi dengan baik. Ukuran wayar akhirnya menjadi kira-kira 10 tolok untuk kedua-dua kabel 50 kaki yang saya buat. Dengan voltan yang lebih tinggi (80v) yang datang dari panel, wayar ukuran ini semestinya o.k. tanpa terlalu banyak kerugian buat masa ini. Saya menggunakan Kit Adaptor 9 In 12AWG ini untuk menyambungkan hujung wayar 50 kaki ke panel solar dengan penyambung putar.

Langkah 3: Pengawal & Relay Suria - Menukar Panel Sisi Timur dan Barat

Pengawal Suria:

Pengawal suria Utama 40 Amp Epever Pengawal ini adalah untuk mengecas bank bateri 24v 100AH. Pengawal ini mempunyai voltan input panel solar maksimum 150 volt. Watt input panel maksimum adalah 1, 200 (sekarang had untuk sistem ini).

Pengawal suria 40 Amp Epever sekunder Pengawal ini adalah untuk mengecas bank bateri 24v 35AH. Pengecas mempunyai input panel solar maksimum 100 volt (sekarang had untuk sistem ini) dan watt input maksimum 1, 500. Terdapat juga turbin angin dengan pengawalnya membantu mengisi bateri bateri ini.

Relay:

Separuh daripada relay DPDT (tiang dua tiang ganda) digunakan untuk menukar antara panel solar 4 timur dan 4 barat, menghubungkannya ke Pengawal Utama. Separuh lagi relay menukar panel solar untuk pengawal sekunder. Inilah masa peralihan yang ditetapkan sekarang, untuk setiap hari dalam seminggu:

7 pagi hingga 12 malam Pemasa Digital menghidupkan 80 AMP RELAY yang menghubungkan / menukar panel sisi 4 sebelah timur ke Pengawal Caj Utama (dan bank bateri 24v 100AH). Nota: Relay menarik sekitar 6 watt kuasa dari sistem selama 6 jam ini. 4 panel sisi barat juga ditukar ke Pengawal Caj Sekunder pada masa ini (mengecas bank bateri 24v 35AH). Harus ada daya pengecasan yang baik dari pukul 10 pagi hingga 1 tengah hari dari panel barat. 12:00 hingga 7 pagi. Pemasa Digital mematikan RELAY yang menghubungkan / menukar panel sisi 4 barat ke Pengawal Pengisian Utama. Relay kini mengambil kuasa sifar dari sistem. 4 panel timur juga dialihkan ke Pengawal Caj Sekunder pada masa ini. Harus baik pengisian selama 2 jam lagi (1 pm hingga 3pm).

Lihat gambar geganti untuk maklumat pendawaian ditambah rajah litar utama pada langkah 9.

Kabel negatif dari rentetan panel suria timur dan barat diikat bersama dan menuju ke suis terputus sebelum menyambung ke input negatif pengawal suria. Saya mempunyai suis cutoff negatif dan meletakkannya. Ini tidak ditunjukkan dalam lukisan utama. Mana-mana jenis suis amp tinggi mesti berfungsi dengan baik tetapi tidak diperlukan.

Langkah 4: Bank dan Inverter Bateri Utama 24Volt 100AH

Pada masa ini, bank bateri utama terdiri daripada dua bateri 100AH 12AH Voltan 100AH secara seri menjadikan sebuah bank bateri 100AH 24volt. Penyongsang 24v 2000 watt digunakan untuk menghidupkan peti sejuk, peti sejuk beku, komputer atau ketuhar gelombang mikro. Terdapat sekering 100 amp antara penyongsang dan bank bateri utama. Untuk item 120vac ini, terdapat jalur kuasa yang keluar dari suis pemindahan automatik.

Sistem ini menggunakan bateri tertutup dan tidak boleh membocorkan gas hidrogen. Saya mempunyai pengesan co2 dan telah membaca bahawa mereka juga akan mengesan gas hidrogen, jadi saya memasangnya. Sistem pengudaraan akan ditambah tidak lama lagi.

Langkah 5: Menyimpan Bank bateri 100AH 100AH Utama Dari Voltan Rendah

Suis Pemindahan Automatik 50A 5500 Watt dari Spartan adalah sekitar $ 115. Seronok juga membinanya.

Anda boleh menetapkan tahap voltan bateri rendah dengan ini untuk secara automatik memotong semua kuasa yang digunakan dari penyongsang 2000 watt. Ia kemudian menukar kuasa untuk item A / C ke kuasa grid, memastikan kami menjimatkan bateri daripada habis melewati tahap bahaya. Anda tidak dapat melihat pertukaran segera.

Peranti ini kemudian akan membiarkan bateri mengisi ke set titik tinggi, sebelum kembali menggunakan kuasa bateri. Peranti sentiasa menggunakan kuasa 6 watt apabila beralih ke mod kuasa penyongsang.

Sangat mudah untuk menghubungkan. Cukup sambungkan penyongsang ke input berlabel "penyongsang". Sambungkan peralatan yang biasanya disambungkan ke penyongsang anda ke bahagian "output". Sambungkan kuasa rumah anda ke bahagian "kuasa awam". Terakhir, sambungkan bank bateri sistem solar utama anda (selepas sekering) ke bahagian "bateri". Ketiga-tiga landasan A / C bersambung di bar mini berasingan. Lihat gambarajah litar utama.

Langkah 6: Bank Bateri 24v 35AH Sekunder. Menambah Turbin Angin dan Suis untuk Suria atau Angin

Pengawal solar sekunder sistem solar ini dan bank bateri 24v 35AH menjadikan panel solar sentiasa digunakan. Oleh kerana konfigurasi timur / barat, sebahagian besar kuasa panel solar pergi ke bank bateri 100AH dan lebih sedikit kuasa ke bank bateri 35AH (yang memerlukan lebih sedikit). Bank bateri 35AH boleh ditukar kepada tenaga angin sepanjang waktu waktu matahari terik.

Turbin angin A / C terutama ditambahkan untuk senario terburuk pemadaman elektrik yang panjang dan banyak hari mendung. Harus ada tenaga angin yang cukup untuk memastikan telefon bimbit dan komputer riba tetap diisi dengan beberapa item 12 volt (radio, tv & lampu).

Kit Turbin Angin Yaegarden 400W bernilai $ 130 dengan Pengawal dari Amazon kelihatan seperti banyak selepas penyelidikan sedikit. Ia dilengkapi dengan pengawal caj bateri 12v / 24v.

Saya menggunakan pendakap sudut untuk membantu memasang turbin ke tiang. Anda boleh mengeluarkan bahagian tengah antena utama dari pendakap ini dan menggunakan lubang itu untuk memasang ke salah satu daripada 4 lubang sekeping pekeliling pemasangan turbin (lihat gambar).

Di bahagian paling atas kabinet sistem, terdapat monitor video yang disambungkan ke kamera yang menunjuk pada turbin angin. Senang melihat apa yang berlaku dengan kelajuan turbin sambil melihat meter. Seronok juga melihat jeda aksi.

Untuk beralih dari mod cas solar atau angin, separuh daripada suis pisau DPDT digunakan. Kabel tanah pengecas solar dan pengawal / pengecas angin diikat pada bar bas tanah sistem utama

Ada baiknya sistem rehat agar pisau tidak berputar ketika turbin tidak mengisi bateri.

Suis TPDT digunakan untuk mengubah dari mod berjalan ke mod putus. Ini dilakukan terlebih dahulu dengan menyambungkan wayar 3 A / C yang berasal dari turbin angin ke bahagian umum suis. Pecahan (tiga perintang 100 watt 10 ohm) berada di sisi A suis, dan pengawal angin berada di sisi B suis.

Langkah 7: Kotak Fius 12 Volt, Suis Bank Bateri dan Penukar 24v hingga 12v

Separuh suis DPDT mengarahkan kuasa dari kedua-dua bank bateri 24v 100AH utama atau bank bateri 24v 35AH sekunder, ke penukar DC 24volt hingga 12 volt.

Output 12 volt penukar disambungkan ke input kotak fius 12 volt.

Untuk mengagihkan kuasa 12 volt, pada masa ini terdapat tiga kotak projek litar kecil dengan meter volt digital yang dipasang bersama dengan bicu gaya pisang yang berjalan dari kotak fius. Saya sudah meletupkan satu fius. Selalu ada fius!

Berikut adalah gambar bar blok terminal yang disambungkan ke kotak 12volt dengan palam pisang. Papan litar adalah penguat audio 12volt untuk sistem tv. Pemasa digital untuk relay juga disambungkan ke kotak fius.

Langkah 8: Menyimpan Bank Bateri Sekunder Daripada Voltan

Untuk bank bateri 24v 35AH, hanya dua item yang diperlukan untuk membina peranti perlindungan bateri bawah voltan anda sendiri.

1. Pengawal Pelepasan Caj Bateri Lithium TeOhk XY-CD60. CATATAN * pelekat rajah pendawaian pada unit ini salah. Buka dan lihat tanda di papan litar.

2. Relay berkala amp tinggi atau relay keadaan pepejal.

Apabila pengawal TeOhk XY-CD60 mengesan voltan rendah yang telah ditetapkan, ia akan mencetuskan geganti untuk memutuskan bateri dari semua beban. Lihat gambarajah litar utama.

Sekiranya anda menggunakan bateri litium, anda boleh membiarkannya habis hingga sekitar 80% (saya rasa). Tetapi jika anda menggunakan bateri jenis AGM / Sealed atau asid plumbum, jangan sesekali membiarkan bateri berada di bawah 50%. Saya telah membaca untuk tidak membiarkan bateri tertutup 12volt berada di bawah 11.2 volt (22.4v untuk dua bateri dalam siri).

Langkah 9: Diagram Litar Utama

Gambarajah litar yang dilukis dengan tangan khas.

Langkah 10: Sunrise hingga 2pm Uji Tukar Panel Timur-Barat

Ia akan menjadi hari yang hebat di luar. 54 darjah sekarang pukul 8 pagi. Matahari terbit hari ini adalah pada 6:58 pagi.

Angin cukup kuat. Pada masa ini bank bateri 24v 35AH berada pada 25.4 volt. Kami akan memastikan turbin angin dihidupkan untuk bank bateri sepanjang hari, dan melihat bagaimana keadaannya nanti. [Berakhir pada 26.0 volt]

11/14/20, Sistem utama (Bank bateri 24v 100AH)

Ujian Pengalihan Manual Timur / Barat:

8:00 pagi ujian. Dengan pengawal solar beralih ke sebelah timur, bacaannya ialah 27.6v @ 1.5 amp atau 41 watt.

Sekiranya saya menukar pengawal secara manual ke panel barat, kita hanya mendapat bacaan 27.5v @.1 amp atau 2.75 watt.

Keputusan ujian sepanjang hari:

8:00 pagi >> timur = 41 watt barat = 2,75 watt

9:00 pagi >> timur = 78 watt barat = 7 watt

11:00 pagi >> timur = 120 watt barat = 80 watt

12:18 pm >> timur 99 watt barat 105 watt

2:00 petang >> timur 153 watt barat 168 watt

Kami mahukan bank bateri utama menggunakan sisi watt tertinggi sepanjang masa. Jadi, sepertinya sekitar jam 12 malam baik-baik saja mematikan geganti dan beralih ke panel barat

Langkah 11: Matahari Terbenam - Tahap Voltan

Dengan panel solar berwayar 4 siri, bateri akan hampir habis sehingga matahari terbenam. Kami mendapat sekitar 26 volt dari panel barat ketika gambar ini diambil (tidak banyak arus).

Sila pilih projek ini dalam peraduan Powered Battery.

Terima kasih!

Joe