Komponenterna i ett off-grid solsystem

Komponenterna i ett off-grid solsystem

Det har skett en enorm boom i off-grid solsystem de senaste åren.

Sammantaget sett är solenergisektorn utanför nätet en enorm marknad på 1,75 miljarder dollar per år med över 420 miljoner användare. Denna gröna energiindustri visar inga tecken på att sakta ner när som helst snart. Denna boom beror delvis på det stora antalet människor som har drabbats av naturkatastrofer och strömavbrott, såväl som människor som har valt att leva på elnätet för miljöändamål.

Oavsett om människor vill ta bort sin elräkning eller undvika strömavbrott, är solsystem utanför nätet ett bra svar. Om du vill ansluta dig till de miljontals människor som anammar solenergi, kommer det att vara till hjälp för dig att förstå vilka huvudkomponenterna i dessa system är. Låt oss gå för att kolla upp detta. I den här bloggen kommer du att lära dig mer kunskap om Off-Grid solsystem.

Vad är ett off-grid solsystem?

Solsystemet utanför nätet använder grön energi från solen för att tillgodose alla dina strömbehov utan att ansluta till elnätet.

Solsystem utanför nätet blir allt mer populära för de människor som vill minimera sin miljöpåverkan och minska månatliga utgifter. De är också ett utmärkt alternativ för RVers och de som vill campa eller äventyra utanför etablerade campingplatser. Båtfolk tycker om att ha tillförlitlig ström när de är ute på vattnet och kopplade från landström. Det kan vara ett nytt sätt att leva som gör att du kan vara mindre beroende av andra människor.

Bygga ett off-grid solsystem

Medan solpaneler är den mest synliga delen av ett off-grid solsystem, är de bara en del av hela systemet. Du behöver också en solcellsladdningsregulator för att omvandla energin, batteribanker för att lagra strömmen och en växelriktare för att använda energin. Dessa är alla viktiga komponenter i ett solsystem som fungerar helt utanför nätet.

Ett typiskt off-grid solsystem använder solpaneler för att fånga upp energin från solen och omvandla den till grön el. Men utan korrekt konditionering kan elektriciteten från solpanelerna skada lagringsbatterierna.

Om du bygger ett off-grid solsystem, reglerar en solcellsladdningsregulator spänningen och strömmen från solpanelerna för att säkert lagra dem i en batteribank. Spänningen för ett typiskt batteri är 12 volt DC (likström). Detta är tillräckligt med enheter med låg effekt, men för enheter med hög effekt behöver du högeffekts AC (växelström).

Om du använder batterier för att driva lampor och apparater, behövs ett eller flera djupgående batterier. Du behöver också en eller flera växelriktare för att omvandla likströmmen från batterierna till växelström för hemmabruk. Växelriktaren matar sedan växelström till eluttagen. Gå hit för information om det bästa djupcykelbatteriet för dina behov.

Solpaneler

Solpanelerna du ser monterade på hem, företag, båtar eller husbilar består av många små solceller. Solcellerna är gjorda av ett halvledarmaterial som fångar solljus och omvandlar det till elektricitet.

Det finns flera typer av solpanelsalternativ att tänka på när du skapar solcellssystem utanför nätet.

Tunnfilms- och halvflexibla solpaneler är lätta och utmärkta alternativ för husbilar och marina ytor som vanligtvis inte är plana. Vanligtvis gör flexibiliteten hos dessa paneler det möjligt för dem att anpassa sig till kurvorna på många båtar och husbilar. Dessutom kan dessa solpaneler väga mindre än 40 pund (18 kg) vilket gör dem mindre mottagliga för stöld eller skada. De är portabla och flexibla alternativ men erbjuder ofta lägre effektivitet och prestanda än andra solpaneler.

Multikristallina och monokristallina är andra alternativ att överväga när du tittar på solpaneler för dina system.De är lika i konstruktion, men vanligtvis är monokristallina solpaneler mer effektiva. Men en monokristallin solpanel är vanligtvis dyrare än en multikristallin panel. Dessa är fantastiska alternativ för bostäder eller plana ytor, oavsett om det är ett tak eller ett monteringsfäste på en öppen plan eller gräsyta.

Monokristallina paneler är de dyraste och mest effektiva solpanelerna som finns på marknaden. Vanligtvis är dessa solpaneler mer effektiva i varmt väder och även i svagt ljus. Om du planerar att försöka maximera dina off-grid kapaciteter och effektivitet, kommer de monokristallina solpanelerna förmodligen att vara ditt bästa val.

Solar Charge Controller

Solladdningsregulatorn är en annan viktig komponent i alla solsystem utanför nätet. Solcellsladdningsregulatorn hanterar strömmen från solpanelerna som går till batteribankerna. Den kan användas för att förhindra överladdning av batteribanken för att reglera batteribanksspänningarna. Den kan också användas för både kortslutning och temperaturskydd.

Laddningsregulatorn hjälper till att säkerställa att batterierna inte överladdas under dagen och att energikraften på natten inte flödar bakåt från batterierna till solpanelerna. MPPT laddningsregulatorer är laddningsregulatorn för det bästa valet för de flesta solsystem. MPPT-laddningskontrollerna är dyrare än sina motsvarigheter till Pulse Width Modulation (PWM). Men MPPT-laddningsregulatorer är mycket mer effektiva och värda investeringen.

Off-Grid Power Inverter

En annan viktig komponent i ditt solsystem är strömriktaren, som kommer att hantera flödet av växelström och likström. Din batteribank lagrar likström, men många av dina hushållsapparater och elektronik kräver växelström. Så strömriktaren omvandlar likström till växelström.

Det är viktigt att köpa en växelriktare av rätt storlek för dina behov. En växelriktare dimensioneras efter dess effektkapacitet, mätt i watt. Du kan enkelt uppskatta växelriktarstorleken din elektronik och apparater behöver. Du kan genom att lägga ihop effektkraven (i watt) för all din elektronik och hushållsapparater. Den kommer att berätta hur stor växelriktare du behöver.

Om du till exempel planerar att ansluta en 1 500 watt mikrovågsugn, 200 watt ljus och ett 400 watt kylskåp till din växelriktare rekommenderar vi en växelriktare på 3 000 watt (3 kW).

Batteribanken

Den viktigaste delen av en Off-Grid Solar Setup är batteribanken.

En batteribank är helt enkelt flera batterier kopplade i serie eller parallellt. Batterier är där energin från solpanelerna lagras.

Utan lagringsbatterierna skulle du bara kunna använda det off-grid solsystem under dagen, förutsatt att det är en solig dag. Att ha pålitliga och tillräckligt stora batterier gör att du kan använda det off-grid solsystem dag som natt, regn eller sol.

Bly-syrabatterier

Det djupgående blybatteriet har varit det vanligaste och mest lättillgängliga batterialternativet för bilar, husbilar, skåpbilar, marina, fiskebåtar och solenergiapplikationer i många år. Blybatterier har vanligtvis låg energitäthet, måttlig effektivitet, kort livslängd och höga underhållskrav.

Pros

Den största fördelen med blybatteriet är den låga initialkostnaden. Ett typiskt blybatteri kommer att kosta någonstans runt $100-$350.

Nackdelar

Även om blybatteriet är det mest populära batteriet för uppladdningsbara och startbara applikationer, har det en lång rad negativa egenskaper. Blybatterier är otroligt tunga, har kort livslängd och kräver frekvent underhåll. Om du dränerar blybatterier under 50 % av deras nominella kapacitet kommer det att orsaka permanent skada och minska batteriets redan korta livslängd.

Litiumjärnfosfat (LiFePO4)batterier

En av de växande trenderna inom solenergisystem utanför nätet är att använda djupcykliska litiumjärnfosfatbatterier (LiFePO4) för batteribankens LiFePO4-batterier som använder litiumsalt för att skapa effektiv och lätt lagring av grön energi.

Pros

Det finns många anledningar till att människor byter till LiFePO4-batterier. För det första är LiFePO4-batterier mer effektiva och laddas snabbare än traditionella blybatterier. Dessutom kan du använda mer än 80 % av den nominella kapaciteten för ett LiFePO4-batteri utan att orsaka skada. Dessutom väger LiFePO4-batterier ungefär hälften av vad deras motsvarigheter till bly-syrabatterier gör. En av de mest populära anledningarna till att människor älskar LiFePO4-batterierna är att de inte behöver underhållas och lätt håller i tio år eller mer. Idag har fler och fler människor bytt sina blybatterier till LiFePO4-batterier.

Nackdelar

Trots den långa listan med proffs är LiFePO4-batterier inte perfekta. Den största nackdelen är att de är för dyra i förväg. Medan ett blybatteri kan kosta $100-$350, kostar ett jämförbart LiFePO4-batteri vanligtvis $400-$1,200. Trots att den är billigare i det långa loppet är denna enorma förskottskostnad ofta avskräckande för många människor.

Hur mycket kostar ett solsystem utanför nätet?

Kostnaden för ett solcellssystem utanför nätet varierar beroende på hur mycket el en hushållsapparat använder och storleken på systemet du väljer. En liten installation för en helg med husbilar eller camping med 100W solpaneler och ett 100Ah batteri kommer att kosta några hundra dollar, beroende på vilket batteri du väljer. Detta energisystem kommer att räcka för att hålla lite liten elektronik och lampor igång och kräver minimal installation. Detta system kommer att ge dig $400-1000, vilket är väl använda pengar för att bli av med din elräkning för gott (sparar dig $250-$350 per år).

Om du planerar att köpa en medelstor installation för en stuga eller mer omfattande camping, behöver du troligen cirka 1 000 watt solpaneler, en 3 000-watts växelriktare och en 400 Ah batteribank. Detta system kommer sannolikt att kräva en professionell installatör om du inte är händig med el.

Priset på det här systemet varierar också beroende på om du använder LiFePO4- eller blybatterier. Som jämförelse kan 400 Ah blybatterier kosta lika mycket som ett LiFePO4-batteri. En typisk installation av denna kaliber kan kosta cirka 5 000-10 000 USD.

Om du vill bo helt off-grid i ett bostadshus, ser du på en ganska betydande investering. Det genomsnittliga solsystemet är mellan 12 och 20 kW, men det beror på ditt individuella elbehov. En solpanel på 12 000 watt räcker för att driva de flesta hem i USA, det här systemet behöver flera 5 000-watts växelriktare för att byta likström till växelström och en batteribank på 1 000 till 1 200 Ah som lagrar överskottsenergi under dagen.

Dessa system kommer vanligtvis att kosta uppåt $25 000+ och konstruktionerna är mer komplexa. Om du inte har yrkesutbildning eller erfarenhet är det bäst att överlåta detta till en professionell ingenjör.

Annan off-grid solsystemutrustning som behövs

Vi har täckt de viktigaste komponenterna i ett off-grid-system, men du behöver fortfarande fler komponenter för att slutföra din installation av ditt solsystem. Till exempel är en batterimonitor, kablar, säkringar och distributionsskenor bara några av de andra komponenterna som krävs för att ditt system ska fungera korrekt. Speciellt kommer batterimonitorn att låta dig veta den exakta laddningskapaciteten för dina batterier, så att du vet exakt när det är dags att byta ut dem. Säkringarna och fördelningsskenorna skyddar dina apparater från att sprängas i strömstörningar.

Det är nödvändigt att se till att var och en av komponenterna i ditt system är klassade för storleken och efterfrågan på ditt system.Du måste se till att ditt hems elsystem kan hantera dina hushållsapparater Att ha underskattade komponenter kan vara farligt och utgöra en brandrisk. Om du inte är bekant med någon av dessa komponenter, var noga med att be hjälp av erfarna och utbildade yrkesmän.

Koppla bort och upprätthålla själv genom att gå utanför nätet

Ett solsystem utanför nätet är det bästa sättet att koppla bort och vara självförsörjande.

Det här solenergisystemet är lågkostnadseffektivt, pålitligt och kräver praktiskt taget ingen hantering, samtidigt som det använder den mest beprövade förnybara gröna energikällan vi har – solen. De kan också spara husägare tusentals dollar per år på energiräkningar.

Solpaneler på sidan av kabinen

Solsystem utanför nätet används ofta för att fungera som backup vid strömavbrott eller som komplement till traditionella kraftsystem.

Hur många enheter solpaneler krävs för att driva ett hus utanför nätet?

Låt oss anta att vi har 300 watts solpaneler och att du planerar att förse ditt hem utanför nätet med ström. Du har inte tillgång till elnätet och att installera off-grid solenergi i ditt hem är det bästa alternativet för att möta dina energibehov.

Låt oss anta att varje panel får cirka åtta timmar solljus per dag. En 300-watts panel får åtta timmar solljus per dag som kommer att producera nästan 2,5 kilowattimmar per dag. Om vi ​​multiplicerar detta med 365 dagar per år kommer vi att få en soleffekt på cirka 900 kilowattimmar årligen. Kort sagt, varje solpanel kommer att ge 900 kilowattimmar per år.

Hur mycket energi använder ditt hem?

De flesta data visar att ett typiskt amerikanskt hem (2 000 kvadratfot hem) förbrukar cirka 11 000 kilowattimmar årligen. Så vi kan dividera vår totala förbrukning med den förväntade effekten av en 300W solpanel, vi kommer att se att ungefär 13 solpaneler av denna storlek skulle vara tillräckligt för att driva hem av den storleken. Nästa steg är att ta reda på hur många solpaneler du ska montera baserat på mängden sol du får där du bor.

12V, 24V, ELLER 48V? VILKEN ÄR BÄST?

Vanligtvis vet alla att paneler och växelriktare vanligtvis finns i antingen 12, 24 eller 48-voltsalternativ. Husbilarna och båtarna använder vanligtvis 12v-batterier, så folk gillar en pinne med 12v-solpaneler. Ett 12-voltssystem brukade vara standarden för de flesta amerikanska hem, men idag är många större hemsystem klassade till 24v eller 48v.

12V-system är bra för många gör-det-själv-solscenarier, inklusive husbilar/husbilar/skåpbilar, husbilar och små stugor eller små hem. Om ditt energibehov är cirka 1 000 - 5 000 watt är ett 24-voltssystem bäst för dig. Om ditt energibehov är över 3 000 watt, överväg 48-voltssystemet. Idag använder stora hus utanför nätet ofta 48-voltssystem.

Är ett off-grid solsystem värt det?

Att gå utanför nätet är ekonomiskt och miljömässigt meningsfullt i det långa loppet.

De initiala kostnaderna är höga men du kan få tillbaka den ursprungliga investeringen på så lite som 3-5 år, och efter det kommer du att skörda frukterna i årtionden. Din investering i batterisystemen som kommer att användas för att lagra solenergi kommer dock att ta längre tid att återvinna; återbetalningstiderna för batterisystem varar vanligtvis 10 år om du använder LiFePO4-batterier som ditt lagringssystem.

Hur många enheter solpaneler behöver jag för att driva ett kylskåp?

Kylskåp i olika storlekar har olika effekt. Men beräkningen är densamma för alla hushållsapparater.

Hur många watt producerar solpanelerna?

Mängden solenergi som dina solpaneler producerar beror på flera faktorer, som själva panelerna, vädret och din installation. Om den genomsnittliga solpanelen för bostäder producerar 250 watt under toppproduktion, eller en solpanel producerar 250 watt under fyra timmar om dagen, motsvarar det 1 kWh.(250 x 4 ÷ 1000)

Bestämma hur många watt ditt kylskåp använder

Varje kylskåp har en energimärkning som uppskattar den genomsnittliga kWh per år som kylskåpet använder. Nu när du vet hur mycket energi dina solpaneler producerar och hur mycket ström ditt kylskåp behöver, är resten enkelt. Du kan dela energin som krävs med den producerade energin och resultatet är antalet solpaneler du behöver. Till exempel, om ditt kylskåp använder 2 kWh per dag och din solpanel producerar 1 kWh per dag 2 ÷ 1 = 2, så du behöver 2 solpaneler för att driva ditt kylskåp.

Hur lång tid tar det 100 watt solpanel att ladda ett batteri?

Detta beror på en mängd olika faktorer, såsom storleken på ditt batteri, effektiviteten hos din solpanel och mängden tillgängligt solljus.

Du bör bekräfta följande information innan du laddar batterier med solpaneler.

Vad är batteriets kapacitet när det är fulladdat?

Batteriets urladdningsdjup vid normal drift.

Instrålning på din plats (Om det inte är känt, använd 4 toppsoltimmar som ett medelvärde.) Vilken typ av solpanel som ska användas (MPPT är effektivare. )

Generellt kommer ett typiskt 12v 50Ah autobatteri vid 20 % urladdning att behöva 2 timmar för att laddas upp helt med en 100-watts solpanel.

Ett blysyradeep-cycle 12v 50Ah batteri med 50 % urladdning tar cirka 4 timmar att ladda upp helt med en 100-watts solpanel.

Exemplen ovan antar en solpanelsströmutgång på 5,75 ampere med en MPPT-kontroller.

Hur lång tid tar det en 100 watts solpanel att ladda ett 100 amp batteri?

En 100W-klassad solpanel som använder en MPPT-solarladdningskontroll tar cirka 12,5 timmar att ladda ett 50 % urladdat 100Ah bly-syra-djupcykelbatteri helt. 200 watt solpaneler rekommenderas för att ladda ett 100Ah batteri på en dag om batteriet används för energilagring i hemmet.

Om en 100-watts solpanel ansluts till en MPPT-solladdare tar det cirka 20 timmar att ladda ett 80 % urladdat 100Ah litiumjärnfosfatbatteri (LiFePO4 ) helt. 250 watt solpaneler rekommenderas för att helt ladda ett 100Ah LiFePO4-batteri på en dag om detta batteri ska användas för energilagring i hemmet.

Slutsats

Fler och fler amerikaner byter till solenergi, på grund av en kombination av sjunkande kostnader, tullbefrielser, förbättrad teknik och, naturligtvis, varningsklockorna som ringer om klimatförändringar. Du kanske har märkt att fler solpaneler går upp runt dina grannskap eller företag i ditt område och tillkännager att de går över till förnybar grön energi – allt är en del av en världsomspännande ansträngning för att minska utsläppen av växthusgaser till 2030 för att förhindra en katastrofal ökning i den globala temperaturen. Sammantaget är det en spännande tid för allt som är solenergi.

 

.
Du har framgångsrikt prenumererat!
Detta e-postmeddelande har registrerats