Nếu bạn muốn thử sức mình với hệ thống năng lượng mặt trời DIY, một hệ thống nhỏ không nối lưới sẽ an toàn và dễ lắp đặt hơn hệ thống mái nhà hoàn chỉnhhệ mặt trời.Ở hầu hết các nơi, việc lắp đặt và kết nối hệ thống năng lượng mặt trời với lưới điện đều cần có giấy phép hoặc chứng nhận chuyên môn.Và, như chúng tôi đã trình bày trong bài viết trước, nhiều tiểu bang hạn chế cư dân kết nối hệ thống DIY với lưới điện.Nhưng việc xây dựng một hệ thống nhỏ không nối lưới có thể đơn giản đến mức đáng ngạc nhiên.Tất cả những gì bạn cần là một số tính toán đơn giản và bí quyết điện cơ bản.
Hãy cùng xem cách lập kế hoạch, thiết kế và lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới.
Thiết bị và công cụ cần thiết cho Hệ mặt trời DIY
Trước khi nói về việc cài đặt, đây là danh sách các thiết bị và công cụ bạn sẽ cần:
- Tấm năng lượng mặt trời:Vật phẩm đầu tiên và hiển nhiên bạn sẽ cần là (các) tấm pin mặt trời.Các tấm pin là bộ phận sản xuất năng lượng của hệ thống.
- Biến tần: Một biến tần chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ các tấm pin thành dòng điện xoay chiều (AC) có thể sử dụng được.Hầu hết các thiết bị hiện đại đều hoạt động bằng nguồn điện xoay chiều, trừ khi bạn chọn sử dụng một bộ thiết bị DC cho hệ thống của mình.
- Ắc quy:Pin lưu trữ năng lượng dư thừa vào ban ngày và cung cấp năng lượng vào ban đêm - một nhiệm vụ quan trọng vì các tấm pin mặt trời ngừng hoạt động sau khi mặt trời lặn.
- Bộ điều khiển sạc:Bộ điều khiển sạc cải thiện hiệu quả và độ an toàn của việc sạc pin.
- Đấu dây:Cần có một bộ dây để kết nối tất cả các thành phần của hệ thống.
- Giá đỡ lắp đặt:Mặc dù là tùy chọn nhưng giá đỡ rất hữu ích để đặt các tấm pin mặt trời ở góc tối ưu để sản xuất điện.
- Những thứ linh tinh:Ngoài các mục thiết yếu được liệt kê ở trên, bạn có thể cần các thành phần sau để hoàn thiện hệ thống:
Cầu chì/cầu dao
Đầu nối (lưu ý rằng nhiều thành phần hiện đại đi kèm với đầu nối tích hợp)
Dây buộc cáp
Thiết bị đo (tùy chọn)
Các vấu đầu cuối
- Công cụ:Bạn cũng sẽ cần một số công cụ dễ sử dụng để cài đặt hệ thống.
Máy rút dây
Công cụ uốn
Kìm
Cái vặn vít
Cờ lê
Cách thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời
Thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời đồng nghĩa với việc xác định quy mô của hệ thống bạn cần.Kích thước này chủ yếu phụ thuộc vào tổng nhu cầu điện của tất cả các thiết bị mà hệ thống sẽ cung cấp năng lượng.
Để làm điều này, hãy liệt kê tất cả các thiết bị của bạn và mức tiêu thụ điện năng (hàng giờ) và năng lượng (hàng ngày) của chúng.Định mức công suất của từng thiết bị được tính bằng watt (W) và thường được ghi chú trên thiết bị.Bạn cũng có thể sử dụng các công cụ trực tuyến để tìm hiểu mức tiêu thụ điện năng của các thiết bị của mình.
Tính mức tiêu thụ năng lượng bằng cách nhân mức tiêu thụ năng lượng với số giờ sử dụng.Khi bạn biết mức công suất của tất cả các thiết bị bạn định chạy bằng năng lượng mặt trời, hãy lập một bảng với các giá trị công suất và năng lượng.
Định cỡTấm năng lượng mặt trời
Để xác định kích thước các tấm pin mặt trời của bạn, hãy bắt đầu bằng cách tìm hiểu số giờ nắng trung bình ở vị trí của bạn.Bạn có thể tìm thấy số giờ nắng hàng ngày ở bất kỳ vị trí nào từ một trong nhiều nguồn trên internet.Khi bạn đã có con số đó, dưới đây là phép tính đơn giản để tìm ra kích thước tấm pin mặt trời.
Tổng năng lượng cần thiết (Wh) `số giờ nắng hàng ngày (h) = kích thước tấm pin mặt trời (W)
Định cỡẮc quyvà Bộ điều khiển sạc
Hầu hết các công ty hiện nay đều cung cấp pin được quy định bằng Wh hoặc kWh.Đối với cấu hình tải trong ví dụ trên của chúng tôi, pin phải có khả năng lưu trữ tối thiểu 2,74 kWh.Thêm một số giới hạn an toàn cho điều này và chúng ta có thể sử dụng kích thước pin đáng tin cậy là 3 kWh.
Việc chọn bộ điều khiển sạc cũng tương tự.Hãy tìm bộ điều khiển sạc có định mức điện áp phù hợp với bảng điều khiển và điện áp pin (ví dụ: 12 V).Kiểm tra thông số kỹ thuật của bộ điều khiển để đảm bảo công suất hiện tại của nó cao hơn dòng định mức của các tấm pin mặt trời (ví dụ: sử dụng bộ điều khiển 20A cho tấm pin mặt trời 11A).
Lựa chọn biến tần
Lựa chọn biến tần của bạn phụ thuộc vào xếp hạng của pin và bảng điều khiển năng lượng mặt trời.Chọn một biến tần có mức công suất cao hơn một chút so với bảng của bạn.Trong ví dụ trên, chúng ta có bảng 750 W và có thể sử dụng biến tần 1.000 W.
Tiếp theo, đảm bảo rằng điện áp đầu vào PV của biến tần khớp với điện áp của tấm pin mặt trời (ví dụ: 36 V) và điện áp đầu vào của pin khớp với định mức điện áp của pin của bạn (ví dụ: 12 V).
Bạn có thể mua một bộ biến tần có cổng tích hợp và kết nối trực tiếp các thiết bị của mình với bộ biến tần để dễ sử dụng.
Chọn kích thước cáp phù hợp
Đối với các hệ thống nhỏ như hệ thống chúng tôi đang thiết kế, kích thước cáp không phải là vấn đề lớn.Bạn có thể chọn sử dụng cáp 4 mm chung cho tất cả các kết nối của mình.
Đối với các hệ thống lớn hơn, kích thước cáp chính xác là điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất an toàn và tối ưu.Trong trường hợp đó, hãy đảm bảo sử dụng hướng dẫn kích thước cáp trực tuyến.
Cài đặt hệ thống
Đến thời điểm này, bạn sẽ có tất cả các thiết bị có kích thước chính xác.Điều này đưa bạn đến bước cuối cùng - cài đặt.Việc lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời không hề phức tạp.Hầu hết các thiết bị hiện đại đều có sẵn các cổng và đầu nối nên rất dễ dàng để kết nối các bộ phận.
Khi kết nối các bộ phận, hãy làm theo sơ đồ nối dây dưới đây.Điều này sẽ đảm bảo rằng dòng điện chạy theo đúng trình tự và hướng.
suy nghĩ cuối cùng
Sử dụng năng lượng mặt trời không có nghĩa là bạn phải thuê một đội và chi hàng nghìn đô la.Nếu bạn đang lắp đặt một thiết bị nhỏ, đơn giản, không nối lưới, bạn có thể tự mình thực hiện việc đó bằng một chút toán học và một số kiến thức cơ bản về điện.
Ngoài ra, bạn cũng có thể chọn hệ thống năng lượng mặt trời di động, sử dụng thiết bị kết hợp pin, biến tần và các thiết bị điện tử khác thành một bộ phận duy nhất.Tất cả những gì bạn cần làm là cắm các tấm pin mặt trời vào đó.Tùy chọn này đắt hơn một chút, nhưng cũng đơn giản nhất.
Thời gian đăng: Mar-10-2023