Nyckelkomponenter i ett off-grid solenergisystem

Soliga dagar är bra för mer än bara din solbränna: genom att använda solenergi kan du dra ner på din elräkning och ge dig själv flexibiliteten att vara uppkopplad när du är borta från nätet.

Trots hur skrämmande solenergi verkar, med lite grundläggande kunskap om vad de olika komponenterna gör, och hur man säkert sätter upp ett system, kan det vara enkelt att gå ur nätet!

Säkerheten först

När du bygger en solcellspanel kommer du att arbeta med några mycket höga spänningar, och det är viktigt att följa korrekta säkerhetsriktlinjer. Här är fyra grundläggande säkerhetsregler att följa:

1. Använd alltid tjockare tråd än du beräknar att du behöver.
2. Koppla alltid in säkringar i din krets, särskilt mellan dina paneler och batteribanken.
3. Använd alltid en laddningsregulator som kan hantera den enorma effekt som dina solpaneler matar ut.
4. Anlita alltid en professionell om du känner dig obekväm med att arbeta med höga spänningar.

Det viktigaste

Komponenterna i ett elsystem utanför nätet kan delas in i fyra kategorier: källor, lagring, anslutningar och laster.

Källor: Dessa är källan till elektriciteten – i vårt fall solpanelerna själva.

Lagring: Dessa komponenter lagrar elektriciteten för senare användning. Solsystem använder en grupp djupgående batterier kopplade i serie, så kallade batteribank.

Anslutningar: Dessa består av de delar som binder ihop systemet, såsom kablar, laddningsregulatorer och säkringar. Ur ett säkerhetsperspektiv är anslutningarna det område som med största sannolikhet orsakar problem på vägen, om inte lämpliga försiktighetsåtgärder vidtas.

Massor: Dessa är slutmålet; all utrustning som använder elektricitet är en belastning. Detta inkluderar strömriktare för våra 120V-apparater, såväl som alla 12V-apparater vi använder.

Generera ström med solpaneler

Solpaneler fungerar genom att omvandla energi från solen till användbar DC (Direct Current) el. Denna DC lagras sedan i batterier och används för att driva våra enheter.

När solens strålar möter solcellselementen i solpanelerna överförs energi till elektronerna inuti. Dessa exciterade elektroner glider sedan runt solpanelens krets, från negativa till positiva ändar, laddar våra batterier och håller lamporna tända.

Solpaneler finns vanligtvis i två smaker, baserat på den molekylära sammansättningen av deras fotovoltaiska element: svart monokristallin och blå polykristallin.

I stora drag är Mono-paneler effektivare och mer kostsamma. Polypaneler kan vara ett bra budgetval; dock kan man finna sig i att behöva fler Poly-paneler för att få samma effekt som genereras av färre Mono-paneler. Om du arbetar med begränsat utrymme, till exempel ovanpå en husbil, är monopaneler rätt väg att gå.

Relaterad: Fantastiska solcellsdrivna prylar som alla hem borde använda

Lagra ström med en batteribank

Det finns många, många olika typer av batterier där ute; så många att det kan vara lite skrämmande att välja de perfekta för din batteribank. För att förenkla saker och ting lite, ha dessa två regler i åtanke när du väljer batterier:

1. Använd alltid djupcykelbatterier – dessa är utformade för att laddas ur stadigt och behålla sin effekt. Om du använder grunda batterier, som bilbatterier, kommer din batteribanks livslängd att förkortas.
2. Deep cycle-batterier kan i allmänhet bara laddas ur till hälften av sin fulla kapacitet innan de behöver laddas. När du överväger dina batteribehov, titta på din dagliga strömförbrukning och multiplicera den med två.

Utanför dessa två gyllene regler beror valet av vilka batterier som ska användas mer på budgeten. Specifikt, om du föredrar att betala mer i förskott för en effektivare litiumbatteribank med längre livslängd, eller komma igång för mindre pengar med en blybatteribank.

Att göra anslutningar

Innan vi sätter ihop någon av delarna måste vi känna till rätt tjocklek på tråden, strömstyrka på säkringar och maxeffekt för vår laddningskontroll. Du skulle inte marschera en parad över en ny bro utan att ta reda på hur mycket vikt den kan hålla; samma koncept här.

Säker trådtjocklek beror på hur mycket ström som kommer att flyta genom den vid en given tidpunkt, såväl som den faktiska längden på tråden som behövs. För tunn och tråden kan smälta och orsaka en elektrisk brand.

För att beräkna rätt tjocklek, eller tjocklek, på tråden som ska användas, använder du som standard en trådmätare och ökar sedan mätaren med en eller två. Observera att trådmätare är bakåtriktade: större mätare använder mindre siffror och vice versa. Så om du beräknar en säker mätare till 10, använd en 8-gauge tråd.

Att räkna ut säker säkringsströmstyrka är mycket enklare än att beräkna säker trådmätare. Dela helt enkelt kretsens maximala effekt (P) i watt med spänningen (V) som går genom den för att få strömmen (I) i ampere. Detta är en grundläggande ekvation i fysiken, känd som Ohms lag:

Laddningskontroller reglerar laddningshastigheten som kommer in i din batteribank från solpanelerna för att säkerställa säker drift. Dessa enheter kommer att ha maxeffekten listad på dem. Om du använder en 400W solpanel, skulle du behöva minst 400W minsta effekt för din laddningskontroll.

Relaterad: Är överspänningsskydd nödvändiga?

Att driva dina enheter

Solpaneler genererar el i form av 12V DC. Även om 12V är bra för att driva lampor, ladda våra telefoner eller köra fläktar, väcker detta problem: nästan allt vi använder i våra hem drivs av 120V AC (växelström). Observera: denna nätspänning skiljer sig i vissa länder, så dubbelkolla.

För att lösa detta använder vi en inverter. Växelriktare fungerar genom att konvertera 12V DC till 120V AC och finns i två varianter, Pure Sine Wave eller Modified Sine Wave. I nästan alla fall är ren sinus vägen att gå, speciellt om man använder känslig elektrisk utrustning som datorer eller spelkonsoler.

Relaterad: Vad är skillnaden mellan AC och DC och hur kan du konvertera dem

Bygga ett solenergisystem

Källor, lagring, anslutningar och belastningar: dessa är delarna som bildar ett off-grid solsystem. Genom att iaktta lämplig försiktighet och göra några enkla beräkningar kan du säkert bygga en pålitlig elkälla för att minska din elräkning och hålla dig uppkopplad, oavsett var du är är.

Hur solenergipaket för bostäder kan hålla dig online under avbrott

Även om fossilbränsledrivna generatorer är välkända, är detsamma inte sant för solenergipaket för bostäder. Det finns tusentals produkter som erbjuds, alla med sina egna fördelar och nackdelar. Vilka är rätt för dig?

Läs Nästa

Om författaren