ימי שמש טובים ליותר מסתם השיזוף שלך: על ידי שימוש באנרגיה סולארית, אתה יכול לצמצם את חשבון החשמל שלך ולתת לעצמך את הגמישות להישאר מחובר גם כשאתה מחוץ לרשת.
למרות כמה הכוח הסולארי נראה מאיים, עם קצת ידע בסיסי על מה שהרכיבים השונים עושים, וכיצד להגדיר מערכת בבטחה, יציאה מהרשת יכולה להיות מהירה!
בטיחות קודמת לכול
בעת בניית מערך סולארי, אתה תעבוד עם כמה מתחים גבוהים מאוד, וחיוני לעקוב אחר הנחיות הבטיחות הנכונות. להלן ארבעה כללי בטיחות בסיסיים שיש להקפיד עליהם:
- השתמש תמיד בחוט עבה יותר ממה שאתה חושב שאתה צריך.
- תמיד חוט נתיכים לתוך המעגל שלך, במיוחד בין הפאנלים שלך ואת בנק הסוללה.
- השתמש תמיד בבקר טעינה שיכול להתמודד עם הכוח העצום המופק מהפאנלים הסולאריים שלך.
- שכור תמיד איש מקצוע אם אתה מרגיש לא בנוח לעבוד עם מתחים גבוהים.
היסודות
ניתן לחלק את הרכיבים של מערכת חשמל מחוץ לרשת לארבע קטגוריות: מקורות, אחסון, חיבורים ועומסים.
מקורות: אלה הם מקור החשמל — במקרה שלנו, הפאנלים הסולאריים עצמם.
אִחסוּן: רכיבים אלו אוגרים את החשמל, לשימוש מאוחר יותר. מערכות סולאריות משתמשות בקבוצה של סוללות מחזור עמוק המחוברות לסדרה, המכונה בנק סוללות.
חיבורים: אלה מורכבים מהחלקים שקושרים את המערכת יחד, כגון חוטים, בקרי טעינה ונתיכים. מנקודת מבט בטיחותית, החיבורים הם האזור הסביר ביותר שיגרום לבעיה בהמשך הדרך, אלא אם יינקטו אמצעי זהירות מתאימים.
עומסים: אלו הם המטרה הסופית; כל ציוד שמשתמש בחשמל הוא עומס. זה כולל ממירי חשמל עבור מכשירי ה-120V שלנו, כמו גם כל מכשירי 12V שאנו עשויים להשתמש בהם.
הפקת חשמל באמצעות פאנלים סולאריים
פאנלים סולאריים פועלים על ידי המרת אנרגיה מהשמש לחשמל DC (Direct Current) שמיש. DC זה מאוחסן בסוללות ומשמש להפעלת המכשירים שלנו.
כאשר קרני השמש פוגשות את האלמנטים הפוטו-וולטאיים של הפאנלים הסולאריים, אנרגיה מועברת לאלקטרונים שבתוכם. האלקטרונים הנרגשים הללו מכסים את המעגל של הפאנל הסולארי, מהקצה השלילי לחיובי, מטעינים את הסוללות שלנו ומשאירים את האורות דולקים.
פאנלים סולאריים מגיעים בדרך כלל בשני טעמים, המבוססים על ההרכב המולקולרי של האלמנטים הפוטו-וולטאיים שלהם: שחור מונוקריסטלי וכחול פוליגריסטלי.
בתנועות רחבות, לוחות מונו יעילים יותר ויקרים יותר. לוחות פולי יכולים להיות בחירה טובה בתקציב; עם זאת, אדם עלול למצוא את עצמו זקוק ליותר לוחות Poly כדי לקבל את אותה תפוקת הספק שנוצרת על ידי פחות לוחות מונו. אם אתה עובד עם שטח מוגבל, כמו על גבי קרוואן, לוחות מונו הם הדרך ללכת.
קָשׁוּר: גאדג'טים מדהימים המופעלים על ידי שמש כל בית צריך להשתמש
אחסון כוח עם בנק סוללות
יש הרבה מאוד סוגים שונים של סוללות בחוץ; כל כך הרבה שבחירת המושלמים עבור בנק הסוללות שלך יכולה להיות קצת מרתיעה. כדי לפשט מעט את הדברים, זכור את שני הכללים הבאים בעת בחירת סוללות:
- השתמש תמיד בסוללות מחזור עמוק - אלה מתוכננות להיפרק בהתמדה ולשמור על תפוקת הכוח שלהן. שימוש בסוללות מחזור רדוד, כמו סוללות לרכב, יביא לקיצור תוחלת החיים של בנק הסוללות שלך.
- בדרך כלל ניתן לפרוק סוללות מחזור עמוק רק למחצית מהקיבולת המלאה שלהן לפני שיש צורך להטעין אותן מחדש. כאשר בוחנים את צרכי הסוללה, הסתכלו על צריכת החשמל היומית שלכם והכפילו אותה בשניים.
מחוץ לשני חוקי הזהב האלה, הבחירה באילו סוללות להשתמש תלויה בתקציב יותר מכל. ספציפית, אם תעדיף לשלם יותר מראש עבור בנק סוללות ליתיום יעיל יותר ועמיד יותר, או להתחיל לעבוד תמורת פחות כסף עם בנק סוללות עופרת.
יצירת קשרים
לפני חיבור אחד מהחלקים, עלינו לדעת את העובי המתאים של החוט, האמפראז' של הנתיכים וההספק המרבי של בקר הטעינה שלנו. לא הייתם צועדים במצעד על גשר חדש בלי להבין כמה משקל הוא יכול להחזיק; אותו רעיון כאן.
עובי החוט הבטוח מסתכם בכמה זרם יזרום בו בזמן נתון, כמו גם באורך החוט הדרוש בפועל. דק מדי והחוט עלול להימס ולגרום לשריפה חשמלית.
כדי לחשב את העובי, או המדיד, המתאים של החוט לשימוש, ברירת המחדל להשתמש במחשבון מד חוט, ולאחר מכן הגדל את המדיד באחד או שניים. שים לב שמדדי חוט הם לאחור: מדידים גדולים יותר משתמשים במספרים קטנים יותר, ולהיפך. לכן, אם אתה מחשב מד בטוח להיות 10, השתמש בחוט של 8 מד.
להבין את אמפר הנתיך הבטוח הוא הרבה יותר פשוט מאשר חישוב מד חוט בטוח. פשוט חלקו את ההספק המרבי (P) בוואט של המעגל במתח (V) שעובר בו כדי לקבל את הזרם (I) באמפר. זוהי משוואה בסיסית בפיזיקה, המכונה חוק אוהם:
בקרי טעינה מווסתים את קצב הטעינה הנכנסת לבנק הסוללות שלך מהפאנלים הסולאריים כדי להבטיח פעולה בטוחה. ליחידות אלו יופיע כניסת הכוח המקסימלית. אם אתה משתמש במערך סולארי של 400W, תצטרך לפחות דירוג הספק מינימלי של 400W עבור בקר הטעינה שלך.
קָשׁוּר: האם נחוצים מגני נחשולי מתח?
הפעלת המכשירים שלך
פאנלים סולאריים מייצרים חשמל בצורה של 12V DC. אמנם 12V הוא בסדר להפעיל אורות, להטעין את הטלפונים שלנו או להפעיל מאווררים, אבל זה כן מעלה בעיה: כמעט כל מה שאנחנו משתמשים בבתים שלנו מופעל על ידי 120V AC (זרם חילופין). הערה: מתח רשת זה שונה במדינות מסוימות, אז בדוק שוב.
כדי לפתור זאת, אנו משתמשים במהפך. ממירים פועלים על ידי המרת 12V DC ל-120V AC ומגיעים בשני סוגים, Pure Sine Wave או Modified Sine Wave. כמעט בכל המקרים, סינוס טהור הוא הדרך ללכת, במיוחד אם משתמשים בציוד חשמלי עדין כמו מחשבים או קונסולות משחקים.
קָשׁוּר: מה ההבדל בין AC ו-DC וכיצד ניתן להמיר אותם
בניית מערכת אנרגיה סולארית
מקורות, אחסון, חיבורים ועומסים: אלה הם החלקים היוצרים מערכת סולארית מחוץ לרשת. על ידי הפעלת זהירות נאותה וביצוע כמה חישובים פשוטים, אתה יכול בבטחה לבנות אמין מקור חשמל כדי לצמצם את חשבון החשמל שלך ולשמור אותך מחובר, לא משנה היכן אתה הם.
בעוד שגנרטורים המופעלים על דלק מאובנים מובנים היטב, הדבר אינו נכון עבור ערכות חשמל סולארי למגורים. ישנם אלפי מוצרים המוצעים, לכל אחד יתרונות וחסרונות משלו. אילו מהם מתאימים לך?
קרא הבא
- עשה זאת בעצמך
- אנרגיה סולארית
- הדרכות לפרויקט עשה זאת בעצמך
- טכנולוגיה ירוקה
חובב עשה זאת בעצמך וכותב, סם אוהב פרויקט. בא מרקע מוזיקלי, הוא מביא ניסיון עם מעגלים אנלוגיים, הקלטה ודחיפת אודיו עד לקצה גבול היכולת. בזמנו הפנוי, ניתן למצוא אותו כשהוא בלע בענן של הלחמה, חופר לתוך חתיכת ציוד וינטג'.
הירשם לניוזלטר שלנו
הצטרף לניוזלטר שלנו לקבלת טיפים טכניים, ביקורות, ספרים אלקטרוניים בחינם ומבצעים בלעדיים!
לחץ כאן כדי להירשם
