7 лесни стъпки за изграждане на самостоятелно соларна система

Професионалните соларни инсталации стават все по-скъпи, но можете да изградите своя собствена система за много по-малко пари. Много хора смятат, че настройката на слънчевата енергия е твърде сложна, но всъщност е доста проста, когато се раздели на стъпки.

Това ръководство ви показва как да изберете и свържете слънчеви панели, батерии, контролер за зареждане и инвертор в 7 лесни стъпкиС основни инструменти и това ръководство ще имате работеща система от слънчеви батерии, която ви спестява пари и осигурява надеждно резервно захранване.

Ключови компоненти за вашата слънчева инсталация

Една проста система за слънчева батерия изисква няколко ключови компонента, за да функционира ефективно. Тези части работят заедно, за да улавят, съхраняват и разпределят енергия. слънчева енергия за различни приложения.

• Слънчеви панели са основният компонент, който преобразува слънчевата светлина в електрическа енергия. Повечето жилищни инсталации използват фотоволтаични (PV) панели, които се предлагат в различни размери и мощности в зависимост от енергийните нужди.
• Контролери за зареждане предпазват батериите от презареждане и прекомерно разреждане. Тези устройства регулират напрежението и тока, идващи от слънчевите панели, осигурявайки оптимално състояние и производителност на батерията.
• Банка на батерии съхранява уловената слънчева енергия за по-късна употреба. Батериите с дълбоко зареждане и разреждане са идеални за слънчеви системи, защото са проектирани да се разреждат и презареждат редовно.

Популярни видове батерии включват:

1. Оловно-киселинни (достъпни, но с по-кратък живот)
2. Литиево-йонна (по-дълъг живот, по-ефективно, но по-скъпо)
3. AGM/Gel (неизискващи поддръжка, защитени от разливане опции)

За по-малки жилищни или автономни инсталации, помислете Серията за ниско напрежение на Deye с модулен дизайн, естествено охлаждане и над 6000 цикъла на надеждно съхранение.

• Инвертори трансформирайте постоянния ток (DC), съхраняван в батериите, в променлив ток (AC), който повечето домакински уреди използват. Необходимият размер зависи от това колко устройства планирате да захранвате едновременно.
• Монтажен хардуер Закрепва слънчеви панели към покриви, наземни стойки или други конструкции. Правилният монтаж осигурява оптимално излагане на слънце и предпазва панелите от повреди от околната среда.
• Окабеляване и конектори свържете всички компоненти заедно. Качествените кабели и конектори намаляват загубите на енергия и минимизират рисковете от пожар.
• Системи за мониторинг помощ за проследяване производство на енергия и потребление. Тези допълнителни, но ценни инструменти позволяват на потребителите да оптимизират производителността на системата си и да идентифицират потенциални проблеми рано.

Стъпка 1. Изчислете натоварването

Преди да закупите каквито и да е компоненти за вашата слънчева батерия, трябва да определите колко енергия ще консумират вашите устройства. Това изчисление формира основата на цялата ви система.

Започнете, като изброите всички електрически устройства, които планирате да захранвате със слънчевата си система. Често срещани артикули включват лампи, вентилатори, лаптопи, телефони и малки електроуреди.

До всяко устройство, обърнете внимание на консумацията му на енергия във ватове. Тази информация обикновено се намира на етикет, прикрепен към устройството, или в ръководството за потребителя му.

Примерна таблица за консумация на енергия:

устройство	Уотс	Използвани часове/ден	Ват-часа/ден
LED светлина	10W	5 часа	50Wh
Лаптоп	60W	3 часа	180Wh
Зарядно за телефон	5W	2 часа	10Wh
Малък вентилатор	25W	4 часа	100Wh
Общо			340Wh

Умножете мощността на всяко устройство по броя часове, през които очаквате да го използвате ежедневно. Това ви дава ват-часове (Wh), консумацията на енергия на ден.

За устройства, които показват ампери вместо ватове, използвайте тази формула: Ватове = Волтове × Ампери. Повечето домакински уреди в САЩ работят на 120 V.

Добавете буфер 20% към общата си сума за неефективност на системата и неочаквано използване. В нашия пример, 340Wh + 20% = 408Wh дневна необходима енергия.

Това окончателно число ще ви помогне да определите капацитета на батерията и размера на слънчевия панел, необходими за вашата система.

Стъпка 2: Подготовка на батериите

Правилно подготовка на батерията е от решаващо значение за успешната соларна система. Започнете с проверка на всяка батерия за евентуални физически щети, включително пукнатини, течове или корозия. Почистете клемите със смес от сода бикарбонат и вода, за да премахнете всякаква съществуваща корозия.

При оловно-киселинните батерии проверете нивата на електролита, ако не са херметически затворени. Добавете дестилирана вода, ако е необходимо, но никога не използвайте чешмяна вода, тъй като минералите могат да повредят клетките на батерията. Не забравяйте да носите предпазни ръкавици и очила, когато боравите с батерии.

Опции за конфигурация на батерията:

• Серийна връзка: Увеличава напрежението, като същевременно запазва същия капацитет
• Паралелна връзка: Увеличава капацитета, като същевременно поддържа същото напрежение
• Серийно-паралелно: Комбинира двата подхода за по-високо напрежение и капацитет

Измерете напрежението на всяка батерия с мултицет, за да се уверите, че са на сходно ниво нива на зареждане преди да ги свържете. Значителни разлики в нивата на заряд могат да причинят проблеми с производителността, когато батериите са свързани.

Етикетирайте всяка батерия с датата на инсталиране и спецификациите ѝ за бъдещи справки. Тази практика опростява графиците за поддръжка и подмяна.

Уверете се, че батериите са поставени в добре проветриво помещение далеч от пряка слънчева светлина. Екстремните температури могат значително да намалят живота и производителността на батерията. Идеална е среда с контролирана температура между 20°C и 25°C (68°F и 77°F).

Свързвайте батериите, като използвате кабели с подходящ размер, които могат да поемат очаквания ток. По-дебелите кабели (с по-нисък калибър) намаляват съпротивлението и натрупването на топлина по време на циклите на зареждане и разреждане.

Стъпка 3: Поставете батериите в контейнера

След като батериите са правилно свързани, те трябва да бъдат поставени здраво в контейнера. Тази стъпка е от решаващо значение за безопасността и ефективната работа на вашата слънчева батерия.

Първо, уверете се, че контейнерът е чист и сух. Всяка влага или отломки могат да причинят електрически проблеми или да повредят батериите.

Покрийте дъното на контейнера с непроводящ материал, като например гумена подложка. Това помага за предотвратяване на повреди от вибрации и осигурява изолация.

Важна забележка за безопасност: Винаги носете ръкавици, когато боравите с батерии, за да се предпазите от потенциално излагане на химикали.

Поставете батериите в контейнера с достатъчно разстояние между тях за правилна вентилацияПрегряването може значително да намали живота и производителността на батерията.

Батериите трябва да бъдат разположени по начин, който осигурява лесен достъп до клемните връзки. Това ще опрости бъдещата поддръжка и отстраняване на неизправности.

Закрепете батериите с непроводящи ленти или скоби, за да предотвратите движение. Движението по време на транспортиране или от вибрации може да повреди връзките и самите батерии.

Съображения за температура: Батериите функционират най-добре между 20-25°C (68-77°F)Ако е възможно, поставете контейнера си на място с относително стабилни температури.

Проверете дали всички връзки са стегнати и сигурни след поставяне на батериите. Разхлабените връзки могат да причинят загуба на захранване или потенциално опасни ситуации.

Стъпка 4: Създаване на джъмперите

Плъзгащите кабели са основни компоненти, които свързват слънчевия панел към контролер за зареждане и батерията. Тези връзки осигуряват правилен поток на електричество в цялата система.

За да създадете ефективни джъмпери, съберете тел с 10-калибър за по-малки системи или тел с 8-калибър за по-големи конфигурации. Ще ви трябват също така и оголвачи, термосвиваеми тръбички и подходящи конектори за вашите специфични компоненти.

Започнете с измерване на необходимите разстояния между компонентите. Винаги добавяйте допълнителни 5-7,5 см, за да направите евентуални корекции, които може да са необходими по-късно.

Необходими инструменти:

• Резачки/инструменти за зачистване на кабели
• Топлинен пистолет
• Инструмент за кримпване
• Термосвиваеми тръби

Отстранете около ¾ инча изолация от всеки край на проводника. Увийте здраво оголените медни жила, за да предотвратите разнищване. Плъзнете парче термосвиваема тръба върху проводника, преди да свържете конекторите.

Кримпнете подходящите конектори към всеки край според системните изисквания. MC4 конекторите обикновено се използват за свързване на слънчеви панели, докато пръстеновидните клеми са подходящи за... клеми на батерията.

Използвайте пистолета за горещ въздух, за да свиете тръбите върху точките на свързване. Това осигурява изолация и облекчаване на опъна във връзките.

Обозначете ясно всеки джъмпер с неговата функция (напр. „Панел към контролер“, „Контролер към батерия“). Тази проста стъпка предотвратява объркване по време на монтажа и бъдещата поддръжка.

Тествайте всеки завършен джъмпер с мултицет, за да осигурите правилна непрекъснатост, преди да ги инсталирате във вашата слънчева батерия.

Стъпка 5: Подготовка на капака

Капакът на кутията на вашата батерия изисква внимателна подготовка, за да побере слънчевите компоненти, като същевременно се запази защитата им от атмосферните условия. Започнете с измерване и маркиране на местата, където ще бъде разположен вашият контролер за зареждане и евентуални точки за вход на кабелите.

С помощта на бормашина с подходящ размер накрайник, направете отвори за монтаж на контролера на заряда. Уверете се, че тези отвори съвпадат перфектно с монтажните скоби на вашия контролер.

За точките за въвеждане на кабели използвайте гумени уплътнения, за да предпазите кабелите от остри ръбове. Тези евтини компоненти предотвратяват повреда на кабелите и потенциални къси съединения с течение на времето.

Необходими материали:

• Бормашина с различни размери на битовете
• Гумени уплътнения (подходящи за дебелината на вашия кабел)
• Перманентен маркер
• Измервателна лента
• Прободен трион (ако са необходими по-големи изрези)

Нанесете силиконов уплътнител около всички отвори, за да осигурите водоустойчивост. Тази стъпка е от решаващо значение за външни инсталации, където влагата може да повреди електронните компоненти.

Ако вашата инсталация включва монитори, внимателно измерете и изрежете прозорци с подходящ размер. Помислете за използване на прозрачни акрилни листове, закрепени със силикон, за да се запази видимостта, като същевременно се запази устойчивостта на атмосферни влияния.

Тествайте всички компоненти преди окончателния монтаж. Това предотвратява досадните настройки по-късно, когато компонентите са окабелени и е по-трудно да се препозиционират.

Стъпка 6: Свързване на контролера на заряда и инвертора към батериите

Свързване на контролера за зареждане и инвертор към батериите е критична стъпка, която изисква внимателно внимание към полярността и правилното оразмеряване на кабела. Безопасността е на първо мястоВинаги носете изолирани ръкавици и сваляйте бижутата преди работа. връзките на батерията.

Започнете с идентифициране на положителните и отрицателните клеми както на батериите, така и на контролера за зареждане. Клемите обикновено са цветно кодирани (червено за положителен, черно за отрицателен) и са маркирани със символи + и –.

Първо свържете контролера за зареждане към батериите. Използвайте кабели с подходящ размер, базирани на текущите изисквания на вашата система. За системи с по-висок ток са необходими по-дебели кабели (с по-ниски номера на сечението).

Важно: Винаги свързвайте отрицателния извод последен и го изключвайте първи, когато работите с батерии, за да предотвратите случайно късо съединение.

За последователността на свързване:

1. Свържете положителния кабел от контролера на заряда към положителния терминал на батерията
2. Свържете отрицателния кабел от контролера на заряда към отрицателния терминал на батерията
3. Затегнете здраво всички връзки, но не презатягайте

След това свържете инвертора към батериите, използвайки подобен подход. Инверторът обикновено изисква кабели с по-дебело сечение от контролера на заряда поради по-високите изисквания за ток.

Нанесете антикорозионна паста върху клемите на батерията, за да предотвратите окисляването. Тази проста стъпка удължава живота на връзките и подобрява проводимостта.

Проверете всички връзки два пъти, преди да включите системата. Разхлабените връзки могат да причинят спадове на напрежението, неефективност на системата или дори опасност от пожар.

За безпроблемна връзка между батерии, контролери за зареждане и инвертори, разгледайте цялостните решения на Deye, като например Модул GE-F120-2H2, което предлага безпроблемен подход към системната интеграция и преход към резервно захранване в рамките на милисекунди.

Стъпка 7: Окончателна настройка и тест

След като свържете всички компоненти, е време да финализирате настройката на слънчевата батерия и да се уверите, че всичко работи правилно. Поставете батерията на хладно и сухо място, далеч от пряка слънчева светлина и екстремни температури.

Проверете отново всички връзки, за да се уверите, че са сигурни и правилно изолирани. Разхлабените връзки могат да причинят загуба на захранване или потенциално опасни ситуации, така че не бързайте с тази стъпка.

Процедура за тестване:

1. Проверете напрежение на батерията с мултицет
2. Проверете дали слънчевият панел генерира енергия
3. Уверете се, че контролерът за зареждане работи
4. Тестови операции за натоварване

Наблюдавайте системата поне 24 часа, за да се уверите, че батерията се зарежда през деня и се разрежда правилно при захранване на устройства. Контролерът за зареждане трябва да показва съответната информация за състоянието на системата.

Важни проверки за безопасност: Търсете всякакви необичайно отопление в проводници или компоненти. Ослушвайте се за бръмчене или други странни шумове, които могат да показват електрически проблеми.

Водете дневник за поддръжка, за да следите производителността на системата. Отбелязвайте напрежението на батерията в различни моменти и колко добре захранва устройствата ви.

Помислете за добавяне на нещо просто система за мониторинг ако вашата система не включва такова. Това може да бъде както основно, като дисплей за напрежение, така и сложно, като решение за безжично наблюдение.

Повечето системи изискват минимална поддръжка, освен периодично почистване на слънчевите панели и проверка на връзките на всеки няколко месеца. С правилна грижа, вашата проста система от слънчеви батерии би трябвало да осигурява надеждно захранване в продължение на години.

Често задавани въпроси (ЧЗВ)

В: Колко струва една основна „Направи си сам“ система за слънчева батерия?

A: Една проста стартерна система обикновено струва между $500 и $2 000 в зависимост от капацитета и качеството на компонентите. Базова система от 400 Wh с един 100 W панел, контролер за зареждане, 100 Ah батерия и малка... инвертор работи около $600-$800. Системите с по-висок капацитет с литиеви батерии могат да струват $1500-$3000, но предлагат по-добра производителност и дълготрайност.

В: Колко дълго ще издържат батериите ми?

A: Животът на батерията варира в зависимост от вида и употребата. Оловно-киселинните батерии обикновено издържат 3-5 години с правилна поддръжка, докато литиево-йонните батерии могат да издържат 10-15 години. Факторите, влияещи върху живота, включват дълбочина на разреждане, температура, навици на зареждане и цялостно качество на поддръжка.

В: Мога ли да разширя системата си по-късно?

A: Да, повечето системи за слънчеви батерии са проектирани да бъдат разширяеми. Можете да добавяте още панели, батерии или да надграждате компоненти, когато нуждите ви нарастват. Уверете се обаче, че всички компоненти са съвместими и правилно оразмерени за разширената система, за да избегнете проблеми с производителността.

В: Какво се случва през облачните дни или през зимата?

A: Слънчевите панели все още генерират енергия в облачни дни, макар и с намален капацитет (обикновено 10-25% пикова мощност). През зимните месеци с по-къси дни може да се наложи да намалите консумацията на енергия или да помислите за добавяне на още панели, за да компенсирате намалените часове слънчева светлина.

В: Необходими ли са ми разрешителни за самостоятелно изграждане на слънчева система?

A: Малките, преносими системи обикновено не изискват разрешителни. Въпреки това, постоянно монтираните системи или тези, свързани към домашни електрически табла, често се нуждаят от разрешителни и инспекции. Проверете с местния строителен отдел и сдружението на собствениците на недвижими имоти преди монтажа.

В: Как да разбера дали системата ми работи правилно?

A: Следете ключови индикатори, включително напрежението на батерията, изхода на слънчевия панел и състоянието на контролера за зареждане. Здравите оловно-киселинни батерии трябва да показват 12.6V+, когато са напълно заредени, докато контролерът за зареждане трябва да показва активност на зареждане по време на слънчеви периоди. Водете опростен дневник на ежедневната производителност.

В: Каква поддръжка изисква една слънчева батерия?

A: Почиствайте слънчевите панели месечно или при необходимост, за да премахнете прах и отломки. Проверявайте клемите на батерията за корозия на всеки 3-6 месеца и затегнете връзките. За наводнени оловно-киселинни батерии проверявайте нивата на водата месечно. Проверявайте окабеляването и връзките ежегодно за износване или повреди.

В: Може ли тази система да захранва цялата ми къща?

A: Опростената система, описана в това ръководство, е предназначена за основни устройства и малки уреди. Захранването на цяла къща изисква много по-голяма система с професионален монтаж, множество батерии и потенциално възможности за свързване към мрежата. Започнете с малка система и я разширявайте с натрупването на опит.

В: Безопасно ли е да го изградя сам?

A: Да, когато спазвате правилните процедури за безопасност. Винаги носете предпазни средства, проверявайте отново връзките и никога не работете по електрически вериги под напрежение. Ако не се чувствате комфортно с електрическа работа, помислете за това да не възложите на квалифициран електротехник да направи важни връзки, докато извършвате по-простите монтажни работи сами.

В: Ами ако направя грешка при окабеляването?

A: Често срещани грешки при окабеляване включват обърната полярност или хлабави връзки. Винаги използвайте мултицет, за да проверите връзките, преди да включите системата. Инсталирайте подходящи предпазители или прекъсвачи, за да се предпазите от ситуации на свръхток. В случай на съмнение, консултирайте се с онлайн форуми или потърсете професионален съвет.

В: Как да изчисля дали си струва да използвам слънчевата енергия в моя район?

A: Проучете средните дневни часове слънцегреене във вашия район и цените на електроенергията. Умножете дневните си енергийни нужди по местните разходи за електроенергия, за да откриете потенциални спестявания. Вземете предвид системните разходи и периода на възвръщаемост. Онлайн калкулаторите за слънчева енергия могат да ви помогнат да оцените производителността за вашето конкретно местоположение.