في كثير من الأحيان ، تتسلل عبر الشبكة رسائل حول النضال من أجل البيئة وتطوير مصادر الطاقة البديلة. في بعض الأحيان يقومون بالإبلاغ عن كيفية إنشاء محطة للطاقة الشمسية في قرية مهجورة حتى يتمكن السكان المحليون من الاستمتاع بفوائد الحضارة ليس 2-3 ساعات في اليوم أثناء تشغيل المولد ، ولكن باستمرار. لكن هذا بعيد إلى حد ما عن حياتنا ، لذلك قررت أن أبين وأشرح من خلال مثالي الخاص كيف تعمل محطة الطاقة الشمسية لمنزل خاص وتعمل. سأخبرك عن جميع المراحل: من الفكرة إلى إدراج جميع الأجهزة ، وكذلك مشاركة تجربتي التشغيلية. سيصبح المقال كبيرًا إلى حد ما ، لذلك يمكن لأولئك الذين لا يحبون الكثير من الحروف مشاهدة الفيديو. هناك حاولت أن أقول نفس الشيء ، لكن سيتبين لي كيف أجمع كل هذا بنفسي.
البيانات الأولية: منزل خاص بمساحة 200 م 2 متصل بشبكة الكهرباء. مدخلات ثلاثية الطور ، الطاقة الإجمالية 15 كيلو وات. يحتوي المنزل على مجموعة قياسية من الأجهزة الكهربائية: ثلاجة ، وأجهزة تلفزيون ، وأجهزة كمبيوتر ، وغسالات ، وغسالات أطباق ، وما إلى ذلك. لا تختلف شبكة الطاقة في الاستقرار: السجل الذي سجلته هو إغلاق لمدة 6 أيام متتالية لمدة 2 إلى 8 ساعات.
ما تريد الحصول عليه: انسى انقطاع التيار الكهربائي واستخدم الكهرباء مهما كان الأمر.
ما يمكن أن يكون مكافآت: الاستفادة القصوى من طاقة الشمس بحيث يتم تشغيل المنزل بالطاقة الشمسية كأولوية ، ويتم أخذ العيب من الشبكة. على سبيل المكافأة ، بعد اعتماد قانون بيع الكهرباء من قبل الأفراد إلى الشبكة ، البدء في تعويض جزء من تكاليفهم عن طريق بيع فائض التوليد للشبكة العامة.
من أين تبدأ؟
هناك دائمًا طريقتان على الأقل لحل أي مشكلة: دراسة نفسك أو تكليف شخص آخر بحل المشكلة. يتضمن الخيار الأول دراسة المواد النظرية ، وقراءة المنتديات ، والتواصل مع أصحاب محطات الطاقة الشمسية ، ومكافحة الضفدع الداخلي ، وأخيراً شراء المعدات ، ثم تركيبها. الخيار الثاني: الاتصال بشركة متخصصة ، حيث سيطرحون الكثير من الأسئلة ، واختيار المعدات اللازمة وبيعها ، أو يمكنهم تثبيتها مقابل بعض المال. قررت الجمع بين هاتين الطريقتين. جزئيًا لأنه مثير للاهتمام بالنسبة لي ، وجزئيًا من أجل عدم الوقوع في البائعين الذين يحتاجون فقط إلى كسب المال عن طريق البيع ليس بالضبط ما أحتاجه. حان الوقت الآن لكي تفهم النظرية كيف اتخذت القرار.
تُظهر الصورة مثالاً على "تطوير" الأموال لبناء محطة للطاقة الشمسية. يرجى ملاحظة أن الألواح الشمسية مثبتة خلف الشجرة - وبالتالي ، لا يصل الضوء إليها ، وهي ببساطة لا تعمل.
أنواع محطات الطاقة الشمسية
ألاحظ على الفور أنني لن أتحدث عن الحلول الصناعية وليس عن أنظمة الخدمة الشاقة ، ولكن عن محطة طاقة شمسية استهلاكية عادية لمنزل صغير. أنا لست أوليغارشية لتشتت الأموال ، لكني ألتزم بمبدأ المعقولية الكافية. وهذا يعني أنني لا أريد تسخين المسبح بالكهرباء "الشمسية" أو شحن سيارة كهربائية لا أملكها ، لكني أريد أن تعمل جميع الأجهزة في منزلي باستمرار ، دون النظر إلى الوراء إلى التيار الكهربائي.
الآن سوف أخبركم عن أنواع محطات الطاقة الشمسية لمنزل خاص. بشكل عام ، لا يوجد سوى ثلاثة منهم ، ولكن هناك اختلافات. سوف أرتب حسب الزيادة في تكلفة كل نظام.
شبكة الطاقة الشمسية - يجمع هذا النوع من محطات الطاقة بين التكلفة المنخفضة وسهولة التشغيل القصوى. يتكون من عنصرين فقط: الألواح الشمسية وعاكس الشبكة. يتم تحويل الكهرباء من الألواح الشمسية مباشرة إلى 220 فولت / 380 فولت في المنزل وتستهلكها أنظمة الطاقة المنزلية. ولكن هناك عيبًا كبيرًا: لتشغيل SSE ، يلزم وجود شبكة أساسية. في حالة انقطاع التيار الكهربائي الخارجي ، ستتحول الألواح الشمسية إلى "قرع" وتتوقف عن إنتاج الكهرباء ، لأن تشغيل محول الشبكة يتطلب شبكة أساسية ، أي وجود الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك ، مع البنية التحتية الحالية للشبكة ، فإن تشغيل محول الشبكة ليس مربحًا للغاية. مثال: لديك محطة طاقة شمسية بقدرة 3 كيلو وات ، ويستهلك المنزل 1 كيلو وات. سوف "يتدفق" الفائض إلى الشبكة ، وتقوم العدادات التقليدية بحساب الطاقة "modulo" ، أي أن العداد يعتبر الطاقة المعطاة للشبكة على أنها مستهلكة ، وسيظل عليك دفع ثمنها. هنا يقترب السؤال منطقيًا: ما العمل بالطاقة الزائدة وكيفية تجنبها؟ دعنا ننتقل إلى النوع الثاني من محطات الطاقة الشمسية.
محطة توليد الطاقة الشمسية الهجينة - يجمع هذا النوع من محطات الطاقة بين مزايا الشبكة ومحطة الطاقة الذاتية. يتكون من 4 عناصر: الألواح الشمسية ، وحدة التحكم بالطاقة الشمسية ، البطاريات ، العاكس الهجين. أساس كل شيء هو العاكس الهجين ، القادر على مزج الطاقة المتولدة من الألواح الشمسية في الطاقة المستهلكة من الشبكة الخارجية. علاوة على ذلك ، تتمتع المحولات الجيدة بالقدرة على تحديد أولويات الطاقة المستهلكة. من الناحية المثالية ، يجب أن يستهلك المنزل الطاقة من الألواح الشمسية أولاً ، وعندما ينقصها فقط ، احصل عليه من الشبكة الخارجية. في حالة اختفاء الشبكة الخارجية ، يتحول العاكس إلى التشغيل المستقل ويستخدم الطاقة من الألواح الشمسية والطاقة المخزنة في البطاريات. بهذه الطريقة ، حتى لو انقطعت الكهرباء لفترة طويلة وكان يوم غائم (أو انقطعت الكهرباء في الليل) ، فإن كل شيء في المنزل سيعمل. لكن ماذا تفعل إذا لم يكن هناك كهرباء على الإطلاق ، لكنك بحاجة إلى العيش بطريقة ما؟ أنتقل هنا إلى النوع الثالث من محطات الطاقة.
محطة طاقة شمسية مستقلة - يسمح لك هذا النوع من محطات الطاقة بالعيش بشكل مستقل تمامًا عن شبكات الطاقة الخارجية. يمكن أن تشمل أكثر من 4 عناصر قياسية: الألواح الشمسية ، وحدة التحكم بالطاقة الشمسية ، البطارية ، العاكس.
بالإضافة إلى ذلك ، وأحيانًا بدلاً من الألواح الشمسية ، يمكن تركيب محطة كهرومائية منخفضة الطاقة أو مزرعة رياح أو مولد (ديزل أو غاز أو بنزين). كقاعدة عامة ، يوجد مولد في مثل هذه الأشياء ، حيث قد لا تكون هناك شمس ورياح ، وإمدادات الطاقة في البطاريات ليست لانهائية - في هذه الحالة ، يبدأ المولد ويوفر الطاقة للكائن بأكمله ، مع الشحن في نفس الوقت البطارية. يمكن تحويل محطة الطاقة هذه بسهولة إلى محطة هجينة ، عند توصيل شبكة طاقة خارجية ، إذا كان للعاكس هذه الوظائف. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين العاكس المستقل والعاكس الهجين في أنه لا يمكنه مزج الطاقة من الألواح الشمسية بالطاقة من شبكة خارجية. في الوقت نفسه ، يمكن أن يعمل العاكس الهجين ، على العكس من ذلك ، كعاكس مستقل إذا تم إيقاف تشغيل الشبكة الخارجية. كقاعدة عامة ، تتناسب العواكس الهجينة في السعر مع المحولات المستقلة تمامًا ، وإذا كانت مختلفة ، فهي غير ذات أهمية.
ما هو جهاز التحكم بالطاقة الشمسية؟
يوجد في جميع أنواع محطات الطاقة الشمسية جهاز تحكم بالطاقة الشمسية. حتى في محطة الطاقة الشمسية الشبكية ، فهي ببساطة جزء من محول الشبكة. نعم ، والعديد من المحولات الهجينة متوفرة مع وحدات تحكم تعمل بالطاقة الشمسية على متنها. ما هو ولماذا هو مطلوب؟ سأتحدث عن محطة طاقة شمسية هجينة ومستقلة ، لأن هذه هي حالتي فقط ، ويمكنني أن أطلعكم على جهاز محول الشبكة بمزيد من التفاصيل في التعليقات ، إذا كانت هناك طلبات في التعليقات.
جهاز التحكم في الطاقة الشمسية هو جهاز يحول الطاقة المستلمة من الألواح الشمسية إلى طاقة يهضمها العاكس. على سبيل المثال ، يتم تصنيع الألواح الشمسية بجهد مضاعف 12 فولت. والبطاريات مصنوعة بمضاعفات 12 فولت ، لقد حدث ذلك تمامًا. أنظمة بسيطة لطاقة 1-2 كيلو وات تعمل من 12 فولت. تعمل الأنظمة الإنتاجية من 2-3 كيلو واط بالفعل على 24 فولت ، وتعمل الأنظمة القوية من 4-5 كيلو واط وأكثر على 48 فولت. الآن سأفكر فقط في الأنظمة "المنزلية" ، لأنني أعلم أن هناك محولات تعمل بجهد يصل إلى عدة مئات من الفولتات ، لكن هذا يمثل بالفعل خطورة على المنزل.
لذلك ، لنفترض أن لدينا نظام 48 فولت وألواح شمسية 36 فولت (يتم تجميع اللوحة في مضاعفات 3 × 12 فولت). كيف تحصل على 48V المطلوب لتشغيل العاكس؟ بالطبع ، يتم توصيل بطاريات 48 فولت بالعاكس ، ووحدة تحكم شمسية متصلة بهذه البطاريات من جهة والألواح الشمسية من جهة أخرى. تعمل الألواح الشمسية على جهد أعلى عن عمد حتى تتمكن من شحن البطارية. جهاز التحكم الشمسي ، الذي يتلقى جهدًا أعلى من الألواح الشمسية ، يحول هذا الجهد إلى القيمة المطلوبة وينقله إلى البطارية. هذا مبسط. هناك وحدات تحكم يمكن أن تنخفض من 150-200 فولت من الألواح الشمسية إلى بطاريات 12 فولت ، ولكن تتدفق تيارات كبيرة جدًا هنا وتعمل وحدة التحكم بكفاءة أسوأ. الحالة المثالية هي عندما يكون الجهد من الألواح الشمسية ضعف الجهد عند البطارية.
هناك نوعان من وحدات التحكم بالطاقة الشمسية: PWM (PWM - تعديل عرض النبض) و MPPT (أقصى تتبع لنقطة الطاقة - أقصى تتبع لنقطة الطاقة). يتمثل الاختلاف الأساسي بينهما في أن وحدة التحكم PWM يمكنها العمل فقط مع مجموعات اللوحات التي لا تتجاوز جهد البطارية. MPPT - يمكن أن تعمل وحدة التحكم بجهد فائض ملحوظ بالنسبة للبطارية. بالإضافة إلى ذلك ، تعد وحدات التحكم MPPT أكثر كفاءة بشكل ملحوظ ، ولكنها أيضًا أكثر تكلفة.
كيف تختار الألواح الشمسية؟
للوهلة الأولى ، جميع الألواح الشمسية متشابهة: خلايا الخلايا الشمسية متصلة ببعضها البعض بواسطة قضبان ، وعلى الجانب الخلفي يوجد سلكان: زائد وناقص. لكن هناك العديد من الفروق الدقيقة في هذا الأمر. الألواح الشمسية مصنوعة من عناصر مختلفة: غير متبلور ، متعدد البلورات ، أحادي البلورية. لن أقوم بحملة من أجل هذا النوع أو ذاك من العناصر. اسمحوا لي فقط أن أقول إنني شخصيا أفضل الألواح الشمسية أحادية البلورية. لكن هذا ليس كل شيء. كل لوح شمسي عبارة عن كعكة من أربع طبقات: زجاج ، فيلم EVA شفاف ، خلية شمسية ، فيلم مانع للتسرب. وهنا كل مرحلة مهمة للغاية. لا يصلح الزجاج لأي شخص ، ولكن بنسيج خاص يقلل من انعكاس الضوء وينكسر الضوء الساقط بزاوية بحيث تضيء العناصر قدر الإمكان ، لأن كمية الطاقة المتولدة تعتمد على كمية الضوء. تحدد شفافية فيلم EVA مقدار الطاقة التي يحصل عليها العنصر ومقدار الطاقة التي تولدها اللوحة. إذا تبين أن الفيلم معيب وأصبح غائمًا بمرور الوقت ، فسوف ينخفض الإنتاج بشكل ملحوظ.
بعد ذلك تأتي العناصر نفسها ، ويتم توزيعها حسب النوع ، اعتمادًا على الجودة: الدرجة A ، B ، C ، D ، وهكذا. بالطبع ، من الأفضل أن يكون لديك عناصر A عالية الجودة ولحام جيد ، لأنه مع الاتصال الضعيف ، سوف يسخن العنصر ويفشل بشكل أسرع. حسنًا ، يجب أن يكون فيلم التشطيب عالي الجودة وأن يوفر إحكامًا جيدًا. في حالة إزالة الضغط عن الألواح ، ستصل الرطوبة إلى العناصر بسرعة ، وسيبدأ التآكل وستفشل اللوحة أيضًا.
كيف تختار اللوحة الشمسية المناسبة؟ المنتج الرئيسي لبلدنا هو الصين ، على الرغم من وجود الشركات المصنعة الروسية في السوق. هناك الكثير من مصانع OEM التي ستلتصق بأي لوحة اسم مطلوبة وترسل اللوحات إلى العميل. وهناك مصانع توفر دورة إنتاج كاملة وقادرة على التحكم في جودة المنتجات في جميع مراحل الإنتاج. كيف تعرف عن هذه المصانع والعلامات التجارية؟ هناك عدد من المختبرات ذات السمعة الطيبة التي تختبر الألواح الشمسية بشكل مستقل وتنشر نتائج هذه الاختبارات علنًا. قبل الشراء ، يمكنك إدخال اسم وطراز اللوحة الشمسية ومعرفة كيف تتوافق الألواح الشمسية مع الخصائص المعلنة. المختبر الأول هو ، والثانية . إذا لم تكن الشركة المصنعة للوحة مدرجة في هذه القوائم ، فعليك التفكير في الجودة. هذا لا يعني أن اللوحة سيئة. إنه فقط أن العلامة التجارية يمكن أن تكون OEM ، وينتج مصنع التصنيع أيضًا ألواحًا أخرى. على أي حال ، فإن التواجد في قوائم هذه المختبرات يشير بالفعل إلى أنك لا تشتري الألواح الشمسية من مصنع ليوم واحد.
اختياري لمحطة الطاقة الشمسية
قبل الشراء ، من المفيد تحديد نطاق المهام المحددة لمحطة الطاقة الشمسية ، حتى لا تدفع مقابل ما هو غير ضروري ولا تدفع مبالغ زائدة عن غير المستخدمة. هنا سأنتقل إلى الممارسة ، وما فعلته بنفسي. بادئ ذي بدء ، الهدف والأول: في القرية ، يتم قطع الكهرباء بشكل دوري لمدة تتراوح من نصف ساعة إلى 8 ساعات. يمكن إيقاف التشغيل مرة واحدة في الشهر وعدة أيام متتالية. الهدف: تزويد المنزل بالكهرباء على مدار الساعة مع بعض حدود الاستهلاك لفترة انقطاع الشبكة الخارجية. في الوقت نفسه ، يجب أن تعمل أنظمة الأمن ودعم الحياة الرئيسية ، أي: محطة الضخ ونظام المراقبة والإنذار بالفيديو وجهاز التوجيه والخادم والبنية التحتية للشبكة بالكامل والإضاءة وأجهزة الكمبيوتر والثلاجة يجب أن تعمل. ثانوي: تلفزيونات ، أنظمة ترفيه ، أدوات كهربائية (جزازة العشب ، ماكينة تشذيب ، مضخة لسقي الحديقة). يمكنك إيقاف تشغيل: غلاية ، غلاية كهربائية ، مكواة وغيرها من أجهزة التدفئة والأجهزة عالية الاستهلاك ، والتي لا يكون تشغيلها مهمًا مؤقتًا. يمكن غلي الغلاية على موقد غاز وكيها لاحقًا.
كقاعدة عامة ، يمكن شراء محطة طاقة شمسية في مكان واحد. يبيع بائعو الألواح الشمسية أيضًا جميع المعدات ذات الصلة ، لذلك بدأت البحث بدءًا من الألواح الشمسية. تعد TopRay Solar واحدة من العلامات التجارية ذات السمعة الطيبة. لديهم تقييمات جيدة وخبرة تشغيل حقيقية في روسيا ، على وجه الخصوص ، في إقليم كراسنودار ، حيث يعرفون الكثير عن الشمس. يوجد في الاتحاد الروسي موزع رسمي وتجار حسب المنطقة ، في المواقع المذكورة أعلاه مع مختبرات لاختبار الألواح الشمسية ، هذه العلامة التجارية موجودة وبعيدة عن الأماكن الأخيرة ، أي يمكنك أخذها. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل TopRay ، بائع الألواح الشمسية ، أيضًا في إنتاج وحدات التحكم والإلكترونيات للبنية التحتية للطرق: أنظمة إدارة حركة المرور ، وإشارات المرور LED ، واللافتات الوامضة ، وأجهزة التحكم بالطاقة الشمسية ، والمزيد. من أجل الفضول ، طلبت حتى إنتاجهم - إنه متقدم تقنيًا للغاية وهناك فتيات يعرفن أي جانب يقترب من مكواة اللحام. يحدث!
من خلال قائمة أمنياتي ، التفت إليهم وطلبت منهم تجميع مجموعتين كاملتين من أجلي: أغلى ثمناً وأرخص لمنزلي. لقد تم طرح عدد من الأسئلة التوضيحية حول الطاقة المحجوزة ، ووجود المستهلكين ، والحد الأقصى والمستمر لاستهلاك الطاقة. كان الأخير غير متوقع بشكل عام بالنسبة لي: منزل في وضع توفير الطاقة ، عندما تعمل فقط أنظمة المراقبة بالفيديو وأنظمة الأمن واتصال الإنترنت والبنية التحتية للشبكة ، يستهلك 300-350 واط. أي أنه حتى لو لم يستخدم أحد الكهرباء في المنزل ، يتم إنفاق ما يصل إلى 215 كيلو وات في الساعة شهريًا على الاحتياجات الداخلية. هذا هو المكان الذي تفكر فيه في إجراء تدقيق للطاقة. وستبدأ في إيقاف تشغيل مآخذ الشحن وأجهزة التلفاز وصناديق الاستقبال ، والتي تستهلك قليلاً في وضع الاستعداد ، ولكنها تتراكم بشكل لائق.
لن أعذب ، لقد استقرت على نظام أرخص ، لأنه غالبًا ما يصل إلى نصف المبلغ لمحطة الطاقة يمكن أن يتحمل تكلفة البطاريات. قائمة المعدات كما يلي:
- - 9 قطع
- عاكس هجين أحادي الطور 5KW - 1 قطع
- بطارية - 4 قطع
بالإضافة إلى ذلك ، عُرض عليّ شراء نظام احترافي لتركيب الألواح الشمسية على السطح ، ولكن بعد النظر إلى الصور ، قررت أن أتعامل مع حوامل منزلية الصنع وتوفير المال أيضًا. لكنني قررت تجميع النظام بنفسي دون ادخار أي جهد ووقت ، ويعمل القائمون على التركيب مع هذه الأنظمة طوال الوقت ويضمنون نتيجة سريعة وعالية الجودة. لذا قرر بنفسك: إنه لأمر ممتع وأسهل العمل مع حوامل المصنع ، والحل الخاص بي أرخص ببساطة.
ماذا توفر محطة الطاقة الشمسية؟
يمكن أن تنتج هذه المجموعة ما يصل إلى 5 كيلوواط من الطاقة في الوضع المستقل - هذه هي القوة التي اخترتها لمحول أحادي الطور. إذا اشتريت نفس العاكس ووحدة الواجهة ، فيمكنك زيادة الطاقة حتى 5 كيلو واط + 5 كيلو واط = 10 كيلو واط لكل مرحلة. أو يمكنك عمل نظام من ثلاث مراحل ، لكنني الآن راضٍ عن ذلك. العاكس عالي التردد ، وبالتالي فهو خفيف جدًا (حوالي 15 كجم) ويستهلك مساحة صغيرة - يسهل تركيبه على الحائط. يحتوي بالفعل على جهازي تحكم MPPT بقوة 2 كيلو واط لكل منهما ، مما يعني أنه يمكنني إضافة نفس عدد اللوحات دون شراء معدات إضافية.
لدي ألواح شمسية بقوة 2520 واط على لوحة الاسم ، ولكن نظرًا لزاوية التثبيت غير المثلى ، فإنها تعطي أقل - رأيت بحد أقصى 2400 وات. الزاوية المثلى هي عمودية على الشمس ، وهي في خطوط العرض لدينا حوالي 45 درجة في الأفق. تم ضبط الألواح الخاصة بي على 30 درجة.
تبلغ مجموعة البطارية 100A * h 48V ، أي 4,8 kW * h مخزنة ، لكن من غير المرغوب فيه للغاية أن تأخذ الطاقة بالكامل ، لأنه بعد ذلك يتم تقليل مواردها بشكل ملحوظ. من المستحسن تفريغ هذه البطاريات بنسبة لا تزيد عن 50٪. يمكن شحن فوسفات الليثيوم والحديد أو تيتانات الليثيوم وتفريغها بعمق وبتيارات عالية ، ومن الأفضل عدم استخدام حمض الرصاص ، سواء كان سائلًا أو جلًا أو AGM. لذا ، لدي نصف السعة ، وهذا 2,4 كيلو واط في الساعة ، أي حوالي 8 ساعات في وضع مستقل تمامًا بدون الشمس. هذا يكفي ليلة تشغيل جميع الأنظمة وسيظل هناك نصف سعة البطارية للتشغيل في حالات الطوارئ. في الصباح تشرق الشمس وتبدأ في شحن البطارية ، وفي نفس الوقت تزود المنزل بالطاقة. أي ، يمكن للمنزل أن يعمل بشكل مستقل في هذا الوضع ، إذا تم تقليل استهلاك الطاقة وكان الطقس جيدًا. للاستقلالية الكاملة ، سيكون من الممكن إضافة المزيد من البطاريات والمولد. بعد كل شيء ، يكون هناك القليل من الشمس في فصل الشتاء ولن يكون من الممكن الاستغناء عن مولد.
أبدأ في الجمع
قبل الشراء والتجميع ، من الضروري حساب النظام بأكمله حتى لا يتم الخلط بينه وبين موقع جميع الأنظمة والكابلات. من الألواح الشمسية إلى العاكس ، لدي حوالي 25-30 مترًا وقمت بوضع سلكين مرنين مع مقطع عرضي 6 مم مربع مسبقًا ، حيث سيتم نقل الجهد حتى 100 فولت والتيار 25-30 أمبير من خلالها. تم اختيار هذا الهامش فوق المقطع العرضي لتقليل الخسائر على السلك وتوصيل الطاقة إلى الأجهزة قدر الإمكان. لقد قمت بتركيب الألواح الشمسية بأنفسهم على أدلة عصامية من زوايا الألومنيوم وجذبتهم بتركيبات ذاتية الصنع. لمنع اللوحة من الانزلاق لأسفل ، ينظر زوج من البراغي مقاس 30 مم لأعلى في زاوية الألومنيوم المقابلة لكل لوحة ، وهي نوع من "الخطاف" للألواح. بعد التثبيت ، لا تكون مرئية ، لكنها تستمر في تحمل العبء.
تم تجميع الألواح الشمسية في ثلاث كتل من 3 ألواح لكل منها. في الكتل ، يتم توصيل الألواح في سلسلة - لذلك تم رفع الجهد إلى 115 فولت بدون تحميل وتم تقليل التيار ، مما يعني أنه يمكنك اختيار أسلاك ذات مقطع عرضي أصغر. ترتبط الكتل ببعضها البعض بالتوازي مع موصلات خاصة تضمن الاتصال الجيد وضيق الاتصال - يطلق عليها MC4. كما أنني استخدمتها لتوصيل الأسلاك بوحدة التحكم بالطاقة الشمسية ، لأنها توفر اتصالًا موثوقًا به وإغلاقًا وفتحًا سريعًا للدائرة للصيانة.
بعد ذلك ، ننتقل إلى التثبيت في المنزل. يتم شحن البطاريات مسبقًا بشاحن سيارة ذكي لمعادلة الجهد الكهربائي ومتصلة في سلسلة لتوفير 48 فولت. علاوة على ذلك ، يتم توصيلهم بالعاكس بكابل بمقطع عرضي 25 مم 5000. بالمناسبة ، أثناء الاتصال الأول للبطارية بالعاكس ، سيكون هناك شرارة ملحوظة على جهات الاتصال. إذا لم تخلط بين القطبية ، فكل شيء على ما يرام - يتم تثبيت المكثفات ذات السعة الكبيرة في العاكس وتبدأ في الشحن في اللحظة التي يتم فيها توصيلها بالبطاريات. تبلغ الطاقة القصوى للعاكس 100 واط ، مما يعني أن التيار الذي يمكن أن يمر عبر السلك من البطارية سيكون 110-2,5 أمبير. الكبل المحدد كافٍ للتشغيل الآمن. بعد توصيل البطارية ، يمكنك توصيل الشبكة الخارجية والتحميل في المنزل. تتشبث الأسلاك بالكتل الطرفية: الطور ، الصفر ، الأرض. كل شيء بسيط وواضح هنا ، ولكن إذا لم يكن إصلاح المنفذ آمنًا بالنسبة لك ، فمن الأفضل أن تعهد بربط هذا النظام بالكهربائيين ذوي الخبرة. حسنًا ، العنصر الأخير الذي أقوم بتوصيله بالألواح الشمسية: هنا أيضًا ، يجب أن تكون حذرًا ولا تخلط بين القطبية. بقوة 4 كيلو واط واتصال غير صحيح ، سوف تحترق وحدة التحكم بالطاقة الشمسية على الفور. لكن ماذا يمكنني أن أقول: بهذه القوة ، من الألواح الشمسية ، يمكنك اللحام مباشرة ، بدون عاكس اللحام. هذا لن يضيف الصحة إلى الألواح الشمسية ، لكن قوة الشمس رائعة حقًا. نظرًا لأنني أستخدم أيضًا موصلات MCXNUMX ، فمن المستحيل ببساطة عكس القطبية بالتثبيت الصحيح الأولي.
كل شيء متصل ، بنقرة واحدة على المفتاح ينتقل العاكس إلى وضع الإعداد: هنا تحتاج إلى ضبط نوع البطارية ووضع التشغيل وتيارات الشحن وما إلى ذلك. هناك تعليمات مفهومة تمامًا لهذا الأمر ، وإذا كان بإمكانك التعامل مع إعداد جهاز التوجيه ، فلن يكون إعداد العاكس أيضًا صعبًا للغاية. تحتاج فقط إلى معرفة معلمات البطارية وتكوينها بشكل صحيح بحيث تستمر لأطول فترة ممكنة. بعد ذلك ، حسنًا ... بعد ذلك يأتي الجزء الممتع.
تشغيل محطة طاقة شمسية هجينة
بعد إطلاق محطة الطاقة الشمسية ، قمت أنا وعائلتي بمراجعة العديد من العادات. على سبيل المثال ، إذا كانت الغسالة أو غسالة الصحون قد بدأت في وقت سابق بعد الساعة 23:500 ، عندما كانت التعريفة الليلية تعمل في شبكة الكهرباء ، فقد تم الآن نقل هذه الأعمال كثيفة الاستهلاك للطاقة إلى اليوم ، لأن الغسالة تستهلك 2100-400 واط أثناء التشغيل ، تستهلك غسالة الأطباق 2100-XNUMX واط. لماذا هذا الانتشار؟ لأن المضخات والمحركات تستهلك القليل ، لكن سخانات المياه شرهة للغاية. كما تبين أن الكي كان "أكثر ربحية" وأكثر متعة خلال النهار: فالغرفة أكثر إشراقًا ، وطاقة الشمس تغطي استهلاك الحديد بالكامل. تُظهر لقطة الشاشة رسمًا بيانيًا لتوليد الطاقة بواسطة محطة طاقة شمسية. تكون ذروة الصباح مرئية بوضوح ، عندما كانت الغسالة تعمل وتستهلك الكثير من الطاقة - تم توليد هذه الطاقة من الألواح الشمسية.
في الأيام القليلة الأولى ، ذهبت إلى العاكس عدة مرات لإلقاء نظرة على شاشة الإخراج والاستهلاك. بعد ذلك ، قمت بتثبيت الأداة المساعدة على خادم منزلي ، والذي يعرض وضع تشغيل العاكس وجميع معلمات شبكة الطاقة في الوقت الفعلي. على سبيل المثال ، تُظهر لقطة الشاشة أن المنزل يستهلك أكثر من 2 كيلو واط من الطاقة (عنصر طاقة نشط لإخراج التيار المتردد) ويتم استعارة كل هذه الطاقة من الألواح الشمسية (عنصر طاقة الإدخال PV1). أي أن العاكس ، الذي يعمل في الوضع الهجين مع أولوية الطاقة من الشمس ، يغطي تمامًا استهلاك الطاقة للأجهزة بسبب الشمس. أليست هذه سعادة؟ كل يوم ظهر عمود جديد من إنتاج الطاقة في الجدول ، وهذا لا يسعه إلا أن يبتهج. وعندما انقطعت الكهرباء عن القرية بأكملها ، اكتشفت ذلك فقط من خلال صرير العاكس ، الذي أعلن أنه يعمل دون اتصال بالإنترنت. بالنسبة للمنزل بأكمله ، كان هذا يعني شيئًا واحدًا فقط: نحن نعيش كما كان من قبل ، بينما يذهب الجيران للحصول على الماء بالدلاء.
لكن توجد محطات طاقة شمسية في المنزل وفروق دقيقة:
- بدأت ألاحظ أن الطيور تحب الألواح الشمسية ، ومع تحليقها فوقها ، لا يسعها إلا أن تشعر بسعادة غامرة لامتلاكها معدات عالية التقنية في القرية. وهذا يعني أنه في بعض الأحيان لا تزال الألواح الشمسية بحاجة إلى الغسل من الآثار والغبار. أعتقد أنه عند التثبيت عند 45 درجة ، سيتم غسل كل الآثار ببساطة بواسطة المطر. لا ينخفض الناتج من عدة مسارات للطيور على الإطلاق ، ولكن إذا كان جزء من اللوحة مظللًا ، يصبح انخفاض الناتج ملحوظًا. لاحظت هذا مع غروب الشمس وبدأ الظل من السقف يغطي الألواح واحدة تلو الأخرى. أي أنه من الأفضل وضع الألواح بعيدًا عن جميع الهياكل التي يمكن أن تحجبها. ولكن حتى في المساء ، مع الضوء المنتشر ، أعطت الألواح عدة مئات من الواط.
- مع قوة عالية من الألواح الشمسية وضخها من 700 واط أو أكثر ، يقوم العاكس بتشغيل المراوح بشكل أكثر نشاطًا ويصبح مسموعًا إذا كان باب الغرفة الفنية مفتوحًا. هنا ، إما أغلق الباب أو ركب العاكس على الحائط من خلال وسادات التخميد. من حيث المبدأ ، لا شيء غير متوقع: أي إلكترونيات ترتفع درجة حرارتها أثناء التشغيل. فقط ضع في اعتبارك أنه لا ينبغي تعليق العاكس حيث يمكن أن يتداخل مع صوت عمله.
- يمكن للتطبيق الاحتكاري إرسال تنبيهات عن طريق البريد الإلكتروني أو الرسائل القصيرة في حالة وقوع حدث: تشغيل / إيقاف تشغيل الشبكة الخارجية ، وانخفاض طاقة البطارية ، وما شابه. لكن التطبيق يعمل على منفذ SMTP غير آمن 25 ، وجميع خدمات البريد الحديثة ، مثل gmail.com أو mail.ru ، تعمل على المنفذ الآمن 465. أي الآن ، في الواقع ، لا تأتي تنبيهات البريد ، لكني أرغب في ذلك .
كي لا نقول إن هذه النقاط مزعجة إلى حد ما ، لأنه عليك دائمًا السعي لتحقيق الكمال ، لكن استقلال الطاقة الحالي يستحق ذلك.
اختتام
أعتقد أن هذه ليست قصتي الأخيرة عن محطتي للطاقة الشمسية. ستكون تجربة التشغيل في أوضاع مختلفة وفي أوقات مختلفة من العام مختلفة بالتأكيد ، لكنني أعلم على وجه اليقين أنه حتى لو تم إيقاف الكهرباء عشية رأس السنة الجديدة ، فسيكون الضوء في منزلي. وفقًا لنتائج تشغيل محطة الطاقة الشمسية المثبتة ، يمكنني القول إن الأمر يستحق ذلك. مرت عدة انقطاعات في الشبكة الخارجية دون أن يلاحظها أحد. علمت عن عدد قليل فقط من خلال مكالمات من الجيران مع السؤال "هل لديك أيضًا كهرباء؟". تعد الأرقام الجارية لتوليد الكهرباء مرضية للغاية ، والقدرة على إزالة UPS من الكمبيوتر مع العلم أنه حتى مع انقطاع التيار الكهربائي ، فإن كل شيء سيستمر في العمل يعد أمرًا رائعًا. حسنًا ، عندما نصدر أخيرًا قانونًا بشأن إمكانية بيع الكهرباء من قبل الأفراد إلى الشبكة ، سأكون أول من يتقدم لهذه الوظيفة ، لأنه في العاكس يكفي تغيير عنصر واحد وكل الطاقة المولدة ، ولكن ليس يستهلكها المنزل ، سأبيعها للشبكة وأحصل على أموال مقابل ذلك. بشكل عام ، اتضح أنه بسيط للغاية وفعال ومريح. أنا مستعد للإجابة على أسئلتك ومقاومة هجمة النقاد الذين يقنعون الجميع بأن محطة الطاقة الشمسية في خطوط العرض لدينا هي لعبة.
المصدر: www.habr.com