Inštalácia solárnej fotovoltaiky (PV) pre kempingový kutil: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Nasleduje návod, ako nainštalovať solárny fotovoltaický (FV) systém pre kempingové vozidlo, dodávku alebo karavan pre domácich majstrov. Uvedené príklady, obrázky a videá sú špecifické pre vlastný zasúvací karavan, ktorý staviam pre svoj 6-palcový snímač, ale mali by poskytnúť návod pre každého, kto sa pokúša vykonať podobný typ solárnej inštalácie. Mnoho krokov a súčastí systému môže byť príliš komplikovaných alebo nepotrebných pre typ inštalácie, ktorú vykonávate. Vykonajte každý krok a zahrňte komponenty podľa vlastného uváženia. Bezpečnosť však NIE JE voliteľná! NEPOUŽÍVAJTE horúce drôty !! Všetky obvody musia mať nejaký druh ochrany proti poruchám (poistky/ističe) a izolačné schopnosti.

Krok 1: Dimenzovanie systému

Prvým krokom pri inštalácii solárneho fotovoltaického (FV) systému pre obytný automobil alebo karavan je vypočítať, koľko energie budú spotrebovávať všetky elektrické zariadenia, ktoré sa majú pripojiť. Bude potrebné urobiť predpoklady o tom, koľko hodín denne bude každé zariadenie v prevádzke (čerpací výkon). Vzhľadom na stratu energie pri prevode z 12-voltového jednosmerného prúdu (DC) na 120-voltový striedavý prúd (AC) sa odporúča vyhnúť sa používaniu zariadení 120 V AC, kdekoľvek je to možné, a namiesto toho používať zariadenia s jednosmerným prúdom 12 V.

Najdôležitejšou informáciou je určiť zosilňovače (A), ktoré bude každé zariadenie odoberať, a koľko hodín (h) bude fungovať, pretože veľkosti batérií sú uvedené v ampérhodinách (Ah). Vždy je dobré preceniť hodiny, aby ste sa presvedčili, že batériu batérií budete mať správnu veľkosť. Niektoré zariadenia však vyžadujú 120 V striedavé napätie, takže bude stále potrebný menič. Pri určovaní príkonu potrebného pre 120 V striedavé zariadenia je dobrým pravidlom predpokladať 80% účinnosť konverzie meniča. Energiu odoberanú zo zariadenia so striedavým prúdom 120 V je možné obvykle nájsť na napájacom zdroji alebo na samotnom zariadení. Je ukázaný príklad, kde nájsť výkon na napájacom zdroji a ako vypočítať odber 12 V pre dva prenosné počítače.

Po určení celkových požiadaviek na výkon je možné zvoliť kapacity batérií tak, aby splnili tieto požiadavky na výkon (Vyššie uvedený príklad ukazuje, že by som potreboval 305 Ah za deň). Veľkosti (watty) solárnych panelov je možné tiež určiť výpočtom watthodín energie vyrobenej panelmi (predpokladajme desať hodín slnka denne) a následným prepočtom na ampérhodiny vydelením 12 V. K zariadeniam a požiadavkám na výkon pre karavan, ktorý staviam, je pribalený stôl. Na uľahčenie dimenzovania systému sa odporúča nastaviť tabuľku s poskytnutými rovnicami.

Ďalším krokom je vytvorenie schémy zapojenia a určenie, ktoré zariadenia môžu/majú byť na zdieľaných obvodoch alebo majú svoj vlastný izolovaný obvod.

Krok 2: Vytvorte schému zapojenia

Schému zapojenia nie je potrebné vyhotoviť pomocou počítačového softvéru so skutočnými obrázkami zariadení, ktoré sa majú pripojiť, ako v príklade. Schému zapojenia je možné nakresliť ručne a namiesto obrázkov je možné použiť slová, čísla alebo kódovací systém (napr. AC pre klimatizáciu alebo FB10 pre poistkovú skrinku-10A). Je nevyhnutné, aby bol diagram jasne zrozumiteľný pre každého, kto na systéme pracuje.

Systém sa skladá z niekoľkých potrebných komponentov: 1. Solárne panely (zapojené paralelne [(+) až (+) & (-) až (-)] pre 12 V alebo v sérii [(+) až (-)] pre vyššie napätia).2. Ovládač nabíjania (ovláda vstup voltov a zosilňovačov do batérií, aby sa zabránilo prebitiu/poškodeniu).3. Batéria (ak používate viac ako jednu batériu 12 V, zapojte všetky batérie paralelne a pre všetky ostatné pripojenia určte hlavnú batériu - regulátor nabíjania, menič a obvody 12 V by mali byť pripojené iba k hlavnej batérii, nie k sekundárnym batériám). 4. Vypínače/poistky (zapojené in-line na prerušenie napájania v prípade núdze alebo na prácu v systéme).5. Poistková skrinka (používa sa pre zariadenia 12V, aby sa zabránilo nadmernému odoberaniu energie, ktoré môže poškodiť systém alebo iné zariadenia).6. Invertor (prevádza napätie 12 V DC na napätie 120 V AC).7. Elektrické zariadenia (podľa potreby pripojené na 12 V DC alebo 120 V AC).

Medzi solárne panely a regulátor nabíjania, ako aj medzi batérie a primárne elektrické zariadenia (poistková skrinka a menič) by mali byť minimálne zapojené vypínače (najlepšie kombinované s poistkou). V tomto prípade bol menič dodávaný s poistkou a má vstavaný spínač umiestnený na zadnej strane zariadenia, takže samostatný vypínač nie je potrebný. Pre väčšiu bezpečnosť môže byť medzi regulátor nabíjania a batérie nainštalovaný ďalší vypínač, ktorý v prípade potreby umožní úplné oddelenie všetkých komponentov systému. Vypínacie spínače musia byť vždy nainštalované na kladnom napätí spájajúcom komponenty.

Zdieľané obvody alebo izolované obvody: Rozhodnutie, ktoré elektrické vedenia zapojíte do rovnakého obvodu alebo ktoré ponecháte vo svojom vlastnom obvode, je iba na vás. Možno budete chcieť izolovať elektrické vedenia podľa ich umiestnenia (predné, zadné atď.), Množstva prúdu alebo typu obvodu (svetlá, vodné čerpadlá, 12 V zásuvky atď.). Zariadenia, ktoré prenášajú veľké množstvo prúdu, by mali byť izolované na vlastnej poistke. Odporúčam umiestniť čokoľvek izolované zariadenie s ťahom viac ako 5 ampérov na izolovaný obvod. Zariadenia s menším zosilňovačom je možné kombinovať do zdieľaných obvodov. Ak sú všetky zariadenia napájané súčasne, nezabudnite ich vložiť na poistku, ktorá presahuje celkový možný prúd. Napríklad 12V LED svetlá (ktorých je celkom 12) odoberajú každé 3W výkonu, čo znamená, že odoberajú 0,25A prúdu (3W / 12V = 0,25A). Za predpokladu, že sú rozsvietené všetky LED diódy súčasne, celkové zosilňovače budú 0,25A * 12 = 3A. Vďaka maximálnym zosilňovačom, ktoré odoberajú všetky LED diódy, je bezpečné dať dohromady všetky svetlá a malý (0,25A) ventilátor do kúpeľne (spolu 3,25A) na 5A obvod (poistka v poistkovej skrinke). Poznámka: Štandardné veľkosti poistiek spravidla pozostávajú z 5, 10, 15 a 20 ampérov. Uistite sa, že neprekročíte prúdovú kapacitu každého portu poistkovej skrinky, ako aj celkové zosilňovače poistkovej skrinky (napr. Poistková skrinka, ktorú používam, má 8 portov, zvládne 30A na port a 100A celkom). Pred rozhodnutím, akú veľkosť (počet portov) poistkovej skrinky si kúpite, najskôr určte, koľko zariadení sa bude kombinovať na ich vlastnom obvode.

Akonáhle je schéma zapojenia rozložená, všetky súčiastky sú zahrnuté a sú zahrnuté potrebné bezpečnostné zariadenia, inštalácia sa môže začať.

Krok 3: Nainštalujte zapojenie (odpojené)

Okrem inštalácie káblov zo solárnych panelov do centrálneho umiestnenia primárnych elektrických komponentov (regulátor nabíjania, batérie, poistková skrinka, menič atď.) Je tento krok možné preskočiť, ak nie je potrebná úplná inštalácia elektroinštalácie. Ak napríklad inštalujete na plne postavený obytný automobil alebo obytný automobil, inštalácia káblov nemusí byť dokonca možná. Pre karavan, ktorý staviam od začiatku, som však chcel na určitých miestach tábora rôzne zásuvky. Nie je to však nevyhnutné a môžete to nechať na svojich preferenciách.

Na zapojenie medzi hlavnými komponentmi (batéria batérie, obvody batérie 12 V, menič batérie atď.) Používajte veľký drôt (používam 4-meradlo), ktorý dokáže ľahko zvládnuť akúkoľvek intenzitu prúdu, ktorým prechádza. Na zapojenie 12 V použite kábel, ktorý zvládne prúd a vzdialenosť vedení. Používam 10-gauge, čo môže byť trochu prehnané, ale je lepšie byť v bezpečí, ako ľutovať.

Inštalácia káblov a zásuviek je voliteľným krokom. Všetky pripojenia je možné vykonať v centrálnej elektrickej skrini. K meniču je možné pripojiť rozvodku/prepäťovú ochranu a k nej sa môžu pripojiť všetky 120 V zariadenia. 12V zásuvky (zástrčky zapaľovača) je možné pripojiť priamo k poistkovej skrinke (alebo k zbernici 12 V, ak sú súčasťou dodávky aj in-line poistky, ktoré boli pre 12V zásuvky, ktoré som kúpil).

Nainštalujte všetky káble, vypínače a zásuvky. NEPRIPÁJAJTE žiadne káble v centrálnej elektrickej skrinke alebo k solárnym panelom. Pripojenie je možné vykonať na koncových zásuvkách (zásuvky a zariadenia) a spínačoch svetiel a zariadení (spínače NIE zabiť). Všetky nepripojené vodiče v koncových bodoch by mali byť uzavreté, aby sa zabránilo úrazu elektrickým prúdom po ich zapojení do centrálnej elektrickej skrinky.

Nie každé zariadenie potrebuje vlastné vedenie, aby bolo možné ho spustiť späť do centrálnej elektrickej skrinky. Ak bude zariadenie v elektrickom boxe na rovnakom obvode (poistke), potom je možné vedenia prerušiť na najbližšej križovatke k umiestneniu zariadenia, aby sa skrátila celková dĺžka potrebného elektrického vodiča. Obvod pre LED svetlá diskutovaný napríklad v schéme zapojenia je možné odpojiť od rovnakého vedenia. Aby som šnúry rozdelil, odrezal som ich a potom k nim pripevnil tretiu šnúru pomocou prstencových svoriek, matice a skrutky so zaisťovacou podložkou. Uistite sa, že izolujete všetky nekryté vodiče (najmä pre horúce linky) elektrickou páskou alebo zmršťovacou trubicou.

Pre 120 V striedavé vedenie som sa rozhodol kanibalizovať predlžovací kábel s dĺžkou 50 stôp a rozrezať ho na menšie dĺžky, aby prechádzal do každej zásuvky, pretože to bola najlacnejšia možnosť. Ak však náklady nie sú problémom, odporúča sa použiť vhodné vedenie pre domácu elektrickú inštaláciu.

Krok 4: Zásuvky a vypínače

Štandardné elektrické vedenie 120 V AC sa najčastejšie skladá z troch vodičov (horúci, nulový a uzemňovací). Štandardné zapojenie je: čierne = horúce; biela = neutrálna; zelený/holý drôt = zem. Na zadnej strane elektrickej zásuvky budú skrutkové spoje. Bežne je označený iba „horúci“(zvyčajne mosadzná farba), opačná strana (zvyčajne oceľová) je neutrálne spojenie a uzemnenie je označené zelenou skrutkou.

Na zapojenie 12 V DC môže byť použitý akýkoľvek farebný vodič, ale štandard je: červený = horúci; čierna = zem. Pri zapojovaní zadných svoriek 12 V DC zásuviek zapojte červený vodič do (+) a čierny vodič do (-). Väčšina káblov 12V je prepojená pomocou koncoviek „rýchleho odpojenia“, ktoré umožňujú rýchle a jednoduché pripojenie alebo odpojenie zariadení a zásuviek. Zakúpená poistková skrinka bola dodaná aj s prípojkami „rýchleho odpojenia“. Na spojenia, ktoré by neboli nikdy alebo len zriedka odpojené, ako napríklad rozdelenie vnútornej steny alebo uzemnenie, boli použité kruhové svorky.

Pri zapojení vypínača ON/OFF pre svetlá alebo iné zariadenie by mal byť horúci vodič prestrihnutý a pripojený k dvom susedným skrutkovým svorkám (spínač spája dve svorky v polohe ON). Aj keď to nie je 100% nevyhnutné, odporúča sa pripojiť uzemňovací vodič k zelenej skrutke na vypínači bez prerušenia (odizolujte malú časť drôtu bez toho, aby ste ho prerušili). Štandardný vypínač ON/OFF pre 120 V striedavý prúd bude fungovať pre obvod 12V. Spínač stmievača 120 V AC však nebude fungovať pre obvody 12V, pretože odpor je príliš vysoký.

Spínač stmievača 12V (*pokus na vlastné riziko*): Na stlmenie LED diód 12V bol použitý potenciometer 10 k-ohm (variabilný odpor) s polohami ZAPNUTÉ/VYPNUTÉ. *** Táto možnosť NIE JE odporúčaná, pokiaľ nie ste oboznámení s potenciometrami a ich fungovaním. *** Štandardný potenciometer má tri svorky (1, 2 a 3), zatiaľ čo potenciometer ZAP/VYP má 5 svoriek (tri štandardné plus 2 na zadnej strane). Dva zadné terminály (4 a 5) fungujú ako štandardný vypínač ON/OFF (zapojený v polohe ON a odpojený v polohe OFF). 1. Pripojte jeden zo zadných konektorov (4) priamo k stredovému štandardnému konektoru (2). 2. Pripojte jeden koniec prerušeného „horúceho“vodiča k druhému zadnému konektoru (5) a 3. Pripojte druhý koniec prerušeného „horúceho“vodiča k štandardnému konektoru (3), ktorý meria ~ 10 k ohmov [k stredový terminál (2)], keď je volič v polohe OFF. 4. Opačný konektor (1) bude merať ~ 0 ohmov v polohe VYPNUTÉ a mal by byť pripojený priamo k stredovému terminálu (2).

Na svorky pre „horúce“vodiče (3 a 5) som spájkoval rydlové konektory „rýchleho odpojenia“.

Keď sú všetky káble na mieste, môžete začať vytvárať spoje v centrálnej elektrickej skrinke.

Krok 5: Drôtové pripojenia v centrálnej elektrickej skrini

*** UPOZORNENIE *** *** UPOZORNENIE ***

*** VŠETKY ZABÍJACIE SPÍNAČE MUSIA BYŤ V OTVORENÝCH/VYPNUTÝCH polohách ***

Začnite zapojením vedení prichádzajúcich zo solárnych panelov (solárne panely NIE sú zapojené) do regulátora nabíjania a uistite sa, že ste nainštalovali vypínač na zapojenie do kladného spojenia. Pripojte všetky vodiče k regulátoru nabíjania, ale NEPRIPOJUJTE zatiaľ batériu alebo solárne panely. Opäť sa uistite, že vypínač je v otvorenej/vypnutej polohe.

Nainštalujte vodiče z batérie do meniča (pre 120 V AC) a vypínača do hlavnej poistkovej skrinky (pre 12 V DC), ale NEPRIPÁJAJTE vodiče k batériám. Opäť sa uistite, že vypínač je v otvorenej/vypnutej polohe.

Pripojte všetky uzemňovacie vodiče 12V k tej istej uzemňovacej zbernici. Akonáhle sú všetky uzemňovacie vodiče pripojené, kladné vodiče je teraz možné pripojiť k príslušným poistkám. Uistite sa, že pripájate správne vodiče tým, že ich pri inštalácii označíte alebo ich vystopujete pomocou tonerového zariadenia.

Akonáhle sú vykonané všetky 12 V pripojenia, začnite pripájať 120 V vodiče. Tento proces je oveľa jednoduchší, pretože menič energie zvládne záťaž 120 V AC a všetky zásuvky môžu byť na rovnakom obvode. Najprv pripojte všetky uzemňovacie (zelené) vodiče, potom neutrálne (biele) vodiče a potom horúce (čierne) vodiče. Poradie pripojenia nie je mimoriadne dôležité, keď na linkách nie je napájanie, ale je lepšie mať vo zvyku najskôr pripojiť uzemňovacie vodiče.

Ak používate viac ako jednu batériu, môžete v tomto mieste batérie spojiť (vytvorenie batérie), ale hlavnú batériu NEPRIPÁJAJTE k žiadnym iným komponentom (regulátor nabíjania, menič, obvody 12V atď.). Na prepojenie batérií použite veľký drôt (používam 4-meradlo).

Krok 6: Nainštalujte a pripojte solárne panely

Nainštalujte solárne panely na požadované miesto. Postavil som rám, na ktorý pripevním panely, namiesto ich montáže priamo na strechu. Rám bude potom pripevnený k streche pomocou zámkov a západiek, ktoré umožnia nastaviť uhol a uloženie panelov, keď sú nehybné, aby sa maximalizovala absorpcia slnečného žiarenia. Ak sa používa táto metóda, pred ďalším cestovaním panely určite zaistite.

Prikryte solárne panely prikrývkou (alebo niečím iným), aby ste zabránili dopadaniu svetla na panely a výrobe elektriny.

Pripojte solárne panely paralelne pre systém 12V: 1. Pripojte vodiče svorky uzemnenia (-) pre každý panel dohromady.2. Pripojte kladné (+) vodiče svoriek pre každý panel dohromady. 3. Pripojte uzemňovacie (-) svorky k príslušnému vodiču vedúcemu k regulátoru nabíjania. Pripojte kladné (+) svorky k príslušnému vodiču vedúcemu k regulátoru nabíjania. ** Pred vykonaním tohto spojenia sa opäť presvedčte, či je vypínač vypnutý v polohe OTVORENÉ/VYPNUTÉ. Odstráňte kryt/prikrývku z panelov. V prípade panelov Renogy použitých v tomto návode sú konektory MC4 predinštalované, takže nie je odhalený žiadny drôt.

Krok 7: Vykonajte konečné pripojenia a zapnite systém

Je čas vytvoriť konečné pripojenia a zapnúť systém. Pred zapojením sa uistite, že všetky vypínače sú v polohe OTVORENÉ/VYPNUTÉ.

Pripojte regulátor nabíjania, menič napájania a vodiče zbernice 12V k batérii. (Ak používate viac ako jednu batériu, označte hlavnú batériu na pripojenie k iným komponentom. Nepripájajte jednu batériu k regulátoru nabíjania a druhú k meniču alebo poistkovej skrinke) 1. Pripojte uzemňovací (-) vodič z regulátora nabíjania, meniča a uzemňovacej zbernice 12V na uzemňovací (-) terminál hlavnej batérie. Pripojte kladný (+) vodič z regulátora nabíjania, meniča a 12V zbernice/poistkovej skrinky k plusovému (+) pólu hlavnej batérie. Zatvorte prepínač zabíjania medzi regulátorom nabíjania a batériou (ak je nainštalovaný).3. Zatvorte prepínač zabíjania medzi solárnymi panelmi a regulátorom nabíjania. Zatvorte prepínač zabíjania medzi batériou a 12 V zbernicou alebo poistkovou skrinkou. Otočte (zatvorte) spínač na zadnej strane meniča do polohy ON. Otestujte zásuvky, prepínače a ďalšie zariadenia, aby ste sa presvedčili, že fungujú správne. ** Ak niečo nefunguje správne, pred riešením problémov otvorte všetky vypínacie spínače ** Skúste previnúť vedenia alebo skontrolovať, či nie sú prepichnuté/zlomené miesta, kde sú drôty pripevnené k čapom. Uistite sa, že sú všetky spoje bezpečne pripevnené a vytvárajú dobrý kontakt.

Gratulujem !!

Teraz máte plne nainštalovaný a funkčný solárny fotovoltaický systém pre obytné auto, dodávku alebo karavan!