W poprzednich artykułach widzieliśmy już przykłady mobilnych elektrowni. Ze względu na cel, zastosowanie i istotę pracy nie różnią się one bardzo, ich główna różnica polega na jednym bardzo ważnym parametrze - mocy. W tym artykule autor znalazł rozwiązanie problemu połączenia mocy elektrowni słonecznej z jej mobilnością.
Materiały użyte do stworzenia mobilnej elektrowni słonecznej:
1) samochód przyczepa
2) panele słoneczne 190 W (24 V, 8 A) w ilości 3 sztuk
3) Kontroler ładowania marki FLEXmax
4) falownik 12 \ 220 V o mocy 1000 W.
5) akumulatory 12 V, 120 A \ h w ilości 6 sztuk
6) rura profilowa
7) przewody o przekroju 16 mm
Główne punkty tworzenia i projektowania tego modelu elektrowni słonecznej.
Ponieważ moc planowanej elektrowni wyniesie około 1 kW, jej waga również nie będzie mała. Dlatego w celu uproszczenia ruchu konstrukcji wymagany jest rozstaw osi. Autor postanowił zamontować go na przyczepie samochodowej, ponieważ idealnie pasuje do charakterystyki jego elektrowni. Wymiary zastosowanej przyczepy, jako podstawy ramy elektrowni, mogą być różne i całkowicie zależeć od twoich potrzeb w zakresie mocy elektrowni i możliwości finansowych. Istnieją przykłady tworzenia elektrowni słonecznych nawet na bazie lodówek:
Wybierając przyczepę do elektrowni, autor wziął pod uwagę taką długość, że możliwe było zamocowanie paneli słonecznych na tej samej płaszczyźnie, chociaż istnieją inne metody mocowania, w których panele słoneczne rozwijają się jak książka.
Poniżej znajduje się schemat elektrowni słonecznej:
Być może zauważyłeś, że panele słoneczne i akumulatory są zaprojektowane dla różnych napięć, ale jest to dozwolone, gdy używasz wybranego modelu kontrolera ładowania.
Stosowane są wyłączniki, które są niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa prac naprawczych i konserwacyjnych. Bezpieczniki wybrano w zależności od aktualnej wytrzymałości paneli słonecznych i zużycia energii z akumulatorów. W tym modelu aktualna siła paneli słonecznych wynosi 24 A, dlatego dla większej niezawodności zainstalowano bezpiecznik o wartości 25 A. Zainstalowano również bezpiecznik między akumulatorem a falownikiem. W takim przypadku bezpiecznik jest wybierany na podstawie maksymalnego prądu falownika. Ponieważ moc falownika wynosi 1 kW, a pobierane napięcie wynosi 12 V, maksymalna siła pobieranego prądu może wynosić 83,4 A, ponieważ obliczenia są wykonywane zgodnie ze wzorem prąd = moc \ napięcie. Dlatego zgodnie z obliczeniami wybrano bezpiecznik 90 A.
Przed rozpoczęciem instalacji systemu konieczne jest przygotowanie przyczepy. Z rury profilowej autor wykonał ramę, na której zostaną zamontowane panele słoneczne. Na tym etapie autor zaleca rozważenie możliwości stworzenia ramy, aby można ją było złożyć podczas transportu, aby zmniejszyć wysokość i wiatr.
Następnie autor przystąpił do instalacji baterii pod panelami słonecznymi. Baterie zostały zainstalowane w jednym rzędzie i połączone równolegle. Obowiązkowym kryterium w tym przypadku jest sztywne zamocowanie akumulatorów, dzięki czemu pozostają one nieruchome podczas podróży, ponieważ w przeciwnym razie mogą doprowadzić do zerwania drutu, złamania się lub uszkodzenia innego elektronika.
Przewody należy również wybrać na podstawie obliczenia prądu roboczego systemu, najlepiej z marginesem. Podczas korzystania z tego falownika o mocy 1 kW przez przewody przepłynie prąd około 83 A, dlatego do podłączenia akumulatorów wybrano co najmniej 16 mm przekroju drutu.
Do instalacji elektroniki autor wykonał stojak ze sklejki, który zostanie umieszczony pod panelami słonecznymi, dzięki czemu będą względnie chronione przed deszczem. Poniżej znajdują się zdjęcia używanej elektroniki.
Jednostka sterująca elektrowni słonecznej:
Kontroler ładowania słonecznego:
Falownik:
Ponieważ elektrownia słoneczna stanowi źródło zwiększonego zagrożenia z powodu wysokiego prądu płynącego w jej obwodach, autor upewnił się, że nie ma otwartego dostępu do obwodu elektrycznego. Na początek wybrano najłatwiejszy sposób z plastikową siatką, która pokrywa niebezpieczne obszary, ale w przyszłości autor planuje stworzyć wentylowane pudełko dielektryczne z tworzywa sztucznego lub sklejki.
W teście w terenie to model elektrownia słoneczna w pełni ładuje akumulatory od zera w ciągu 15 godzin, w szczególności dzięki zainstalowanemu sterownikowi MRPT, który przekształca nadmiar napięcia w prąd w celu naładowania akumulatorów. Przy maksymalnym obciążeniu 1 kW praca akumulatorów do pełnego rozładowania wynosi 6 godzin.
Wskaźniki te w pełni odpowiadają potrzebom autora. Jeśli jednak takie wskaźniki nie były dla Ciebie wystarczające, to przed zbudowaniem własnej elektrowni słonecznej musisz wykonać pełne obliczenie całej konstrukcji i, zaczynając od wymagań, wybrać niezbędne wyposażenie o danej mocy.