Слънчева фотоволтаична (PV) инсталация за DIY Camper: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

По -долу е урок за това как да инсталирате слънчева фотоволтаична (PV) система за DIY кемпер, микробус или RV. Показаните примери, снимки и видеоклипове са специфични за персонализирания плъзгащ се кемпер, който изграждам за моя пикап от 6 фута, но те трябва да предлагат насоки за всеки, който се опитва да направи подобен тип слънчева инсталация. Много от стъпките и компонентите на системата може да са прекалено сложни или ненужни за типа инсталация, която извършвате. Следвайте всяка стъпка и включете компоненти по ваша преценка. Безопасността обаче НЕ е задължителна! НЕ работете с ГОРЕЩИ проводници !! Всички схеми трябва да имат някакъв вид защита от повреди (предпазители/прекъсвачи) и възможности за изолация.

Стъпка 1: Оразмеряване на системата

Първата стъпка в създаването на слънчева фотоволтаична (PV) система за кемпер или RV е да се изчисли колко мощност ще бъде използвана от всички електрически устройства, които ще бъдат свързани. Ще трябва да се направят предположения за това колко часа на ден ще работи всяко устройство (мощност на черпене). Поради загуба на енергия при преобразуване от 12-волтов постоянен ток (DC) в 120-волтов променлив ток (AC), се препоръчва да се избягва използването на 120V променливотокови устройства, където е възможно, и вместо това да се използват 12V DC устройства.

Най-важната информация е да се определят усилвателите (A), които ще бъдат използвани от всяко устройство, и за колко часа (h) ще работи, тъй като размерите на батерията са дадени в амперчаси (Ah). Винаги е добра идея да надценявате часовете, за да сте сигурни, че ще оразмерите правилно батерията си. Някои устройства обаче ще изискват 120V AC захранване, така че все още ще е необходим инвертор. При определяне на необходимата мощност за 120V AC устройства, добро правило е да се приеме 80% ефективност на преобразуване за инвертора. Захранването, получено от 120V AC устройство, обикновено може да се намери на захранването или на самото устройство. Показан е пример за това къде да намерите мощността на захранването и как да изчислите 12V захранване за два лаптопа.

След като се определят общите изисквания за мощност, капацитетът на батерията може да бъде избран, за да отговори на тези изисквания за мощност (Примерът по -горе показва, че ще ми трябват 305 Ah на ден). Размерите (мощността) на слънчевите панели също могат да бъдат определени чрез изчисляване на ват-часа енергия, произведена от панелите (да предположим десет часа слънце на ден), след което да се преобразува в ампер-часове, като се раздели на 12V. Включена е таблица с устройствата и изискванията за мощност за кемпера, който изграждам. Препоръчително е да настроите електронна таблица с предоставените уравнения, за да улесните оразмеряването на системата.

Следващата стъпка е да се създаде електрическа схема и да се определи кои устройства могат/трябва да бъдат в споделени вериги или да имат своя собствена изолирана верига.

Стъпка 2: Създайте електрическа схема

Схемата на свързване не е необходимо да се прави с помощта на компютърен софтуер с реални снимки на свързаните устройства, както е в примера. Схемата на свързване може да бъде нарисувана на ръка, а вместо картини могат да се използват думи, цифри или кодираща система (например AC за климатик или FB10 за кутия с предпазители-10A). Наложително е диаграмата да бъде ясно разбираема за всеки, който може да работи по системата.

Системата се състои от няколко необходими компонента: 1. Слънчеви панели (свързани паралелно [(+) до (+) & (-) до (-)] за 12V, или последователно [(+) до (-)]) за по-високи напрежения)). Контролер за зареждане (контролира волта и усилвателите, входящи към батериите, за да предотврати презареждане/повреда).3. Батерия (ако използвате повече от една 12V батерия, свържете всички батерии паралелно, като посочите основна батерия за всички останали връзки - контролер за зареждане, инвертор и 12V вериги трябва да бъдат свързани само към основната батерия, а не към вторичните батерии). 4. Прекъсвачи/Предпазители за прекъсване (свързани в линия за прекъсване на захранването при спешни случаи или за работа по системата). Кутия с предпазители (използва се за 12V устройства, за да се предотврати прекомерно захранване, което може да повреди системата или други устройства). Инвертор (преобразува 12V DC мощност в 120V AC мощност).7. Електрически устройства (свързани към 12V DC или 120V AC, ако е необходимо).

Като минимум, превключвателите за изключване (за предпочитане комбинирани с предпазител) трябва да бъдат свързани между слънчевите панели и контролера на заряда, както и между батериите и първичните електрически устройства (кутия с предпазители и инвертор). В този пример инверторът е снабден с предпазител и има вграден превключвател, разположен на гърба на устройството, така че не е необходим отделен превключвател. За допълнителна безопасност между контролера за зареждане и батериите може да бъде инсталиран друг превключвател за изключване, което позволява пълна изолация на всички компоненти на системата, ако желаете. Превключвателите за убиване винаги трябва да се монтират на положителното напрежение, свързващо компонентите.

Споделени схеми или изолирани вериги: Решението кои електрически линии да се включат в една и съща верига или кои да се поддържат по собствена верига, зависи изцяло от вас. Може да искате да изолирате електрическите линии по тяхното местоположение (отпред, отзад и т.н.), количеството ампераж или вида на веригата (светлини, водни помпи, 12V контакти и т.н.). Устройствата, които издърпват големи количества ампераж, трябва да бъдат изолирани на собствен предпазител. Препоръчвам всяко едно устройство, което държи повече от 5 ампера, да бъде поставено в изолирана верига. Устройства, които извличат по -малко усилватели, могат да бъдат комбинирани в споделени схеми. Просто не забравяйте да ги поставите на предпазител, който надвишава общия възможен ампераж, ако всички устройства се захранват едновременно. Например 12V LED светлините (от които има общо 12) издърпват по 3W мощност всяка, което означава, че те черпят 0.25A ток (3W / 12V = 0.25A). Ако приемем, че всеки светодиод е включен по едно и също време, общите усилватели биха били 0,25A * 12 = 3A. С това като максимални усилватели, извлечени от всички светодиоди, е безопасно да поставите всички светлини плюс малък (0.25A) вентилатор за банята (общо 3.25A) заедно на верига 5A (предпазител в кутията с предпазители). Забележка: Стандартните размери на предпазителите обикновено се състоят от 5, 10, 15 и 20 ампера. Уверете се, че не надвишавате капацитета на ампеража на всеки порт на кутията с предпазители, както и общите усилватели на кутията с предпазители (напр. Кутията с предпазители, която използвам, е 8 порта, може да обработва 30A на порт и 100A общо). Първо определете колко устройства ще бъдат комбинирани в тяхната собствена схема, преди да решите какъв размер (брой портове) кутия с предпазители да закупите.

След като схемата на свързване е изложена, всички компоненти се отчитат и се включват необходимите предпазни устройства, инсталацията може да започне.

Стъпка 3: Инсталирайте окабеляване (изключено)

С изключение на инсталирането на проводниците от слънчевите панели до централното място за първичните електрически компоненти (контролер за зареждане, батерии, кутия с предпазители, инвертор и т.н.), тази стъпка може да бъде пропусната, ако не е необходима пълна инсталация на окабеляване. Ако например инсталирате върху напълно изграден кемпер или RV, инсталирането на проводници може дори да не е възможно. За кемпера, който изграждам от нулата, обаче исках различни търговски обекти на определени места на кемпера. Това обаче не е необходимо и може да бъде оставено на вашите предпочитания.

За окабеляване между основните компоненти (батерия на батерията, 12V вериги на батерията, инвертор на батерията и т.н.), не забравяйте да използвате голям проводник (използвам 4-габарит), който лесно може да се справи с всяка ампераж, който преминава през него. За 12V окабеляване не забравяйте да използвате проводник, който може да се справи с ампеража и разстоянието на линиите. Използвам 10-габарит, което може да е малко пресилено, но е по-добре да сте в безопасност, отколкото да съжалявате.

Инсталирането на окабеляване и контакти е незадължителна стъпка. Всички връзки могат да се извършват в централната електрическа кутия. Към инвертора може да се свърже разклонител/предпазител от пренапрежение и всички 120V устройства могат да се свържат към него. 12V контакти (щепсели за запалки) могат да бъдат свързани директно към кутията с предпазители (или 12V шина, ако са включени вградени предпазители, които бяха за 12V контакти, които закупих).

Инсталирайте всички кабели, ключове и контакти. НЕ свързвайте нито един от проводниците в централната електрическа кутия или към слънчевите панели. ВРЪЗКИТЕ МОГАТ да се осъществяват в кутиите за крайна употреба (контакти и устройства) и превключвателите за светлини и устройства (НЕ изключвайте превключвателите). Всички несвързани проводници в крайните точки трябва да бъдат затворени, за да се предотврати токов удар, след като бъде свързан в централната електрическа кутия.

Не всяко устройство се нуждае от своя собствена линия, за да се върне обратно към централната електрическа кутия. Ако устройството ще бъде в същата верига (предпазител) в електрическата кутия, тогава линиите могат да бъдат разделени на най -близкото кръстовище до местоположението на устройството, за да се намали общата дължина на необходимия електрически проводник. Веригата за LED светлини, обсъдена например в електрическата схема, може да бъде отделена от същата линия. За да разделя линиите, изрязах линиите, след което прикрепих към тях трета линия, използвайки пръстенови клеми, гайка и болт със заключваща шайба. Не забравяйте да изолирате всички открити проводници (особено за горещата линия) с електрическа лента или термосвиваеми тръби.

За 120V AC окабеляване избрах да канибализирам 50 футов удължителен кабел, като го нарязах на по -малки дължини, за да стигна до всеки контакт, тъй като това беше най -евтиният вариант. Ако цената не е проблем, обаче, се препоръчва да се използва подходящо окабеляване за домашни електрически инсталации.

Стъпка 4: Изводи и превключватели

Стандартното електрическо окабеляване 120V AC най -често се състои от три проводника (горещ, нулев и заземен). Стандартното окабеляване е: черно = горещо; бяло = неутрално; зелен/гол проводник = маса. Задната част на електрически контакт ще има винтови връзки. Обикновено само „горещият“(обикновено месингов цвят) е етикетиран, противоположната страна (обикновено стоманен цвят) е неутралната връзка, а земята е обозначена със зелен винт.

За 12V DC окабеляване може да се използва всеки цветен проводник, но стандартът е: червен = горещ; черно = земята. Когато окабелявате задните клеми на 12V DC изходите, свържете червения проводник към (+) и черния проводник към (-). За по -голямата част от 12V окабеляването, връзките се осъществяват с клеми за лопатки "бързо изключване", за да позволят бързо и лесно свързване или изключване на устройства и контакти. Купената кутия с предпазители също имаше връзки за "бързо изключване". За връзки, които никога или рядко биха били прекъснати, като разделяне на вътрешната стена или заземяващи връзки, бяха използвани пръстенови клеми.

Когато свързвате ключ за включване/изключване за светлини или друго устройство, горещият проводник трябва да бъде отрязан и свързан към двата съседни винтови клеми (превключвателят свързва двата терминала в положение ON). Въпреки че не е необходимо на 100%, се препоръчва да свържете заземителния проводник към зеления винт на превключвателя без прекъсване (отстранете малка част от проводника, без да го отрежете). Стандартният ключ за включване/изключване за 120V AC захранване ще работи за 12V верига. 120V AC димер превключвател обаче няма да работи за 12V вериги, тъй като съпротивлението е твърде високо.

12V Dimmer Switch (*опит на ваш собствен риск*): За да затъмните 12V светодиодите, беше използван 10k-ohm потенциометър (променлив резистор) с позиции ON/OFF. *** Тази опция НЕ се препоръчва, освен ако не сте запознати с потенциометрите и как работят. *** Стандартният потенциометър има три клеми (1, 2 и 3), докато потенциометърът ON/OFF има 5 клеми (3 стандартни плюс 2 отзад). Двата задни терминала (4 и 5) действат като стандартен превключвател за включване/изключване (свързан в положение ON и изключен в положение OFF). 1. Свържете един от задните изводи (4) директно към централния стандартен извод (2). 2. Свържете единия край на отрязания „горещ“проводник към другия заден терминал (5) и 3. Свържете другия край на отрязания „горещ“проводник към стандартния извод (3), който измерва ~ 10k ома [към централен терминал (2)], когато дискът е в положение OFF. 4. Противоположният извод (1) ще измерва ~ 0 ома в положение OFF и трябва да бъде свързан директно към централния извод (2).

Запоявах конекторите на лопатката "бързо изключване" към клемите за "горещите" проводници (3 и 5).

С всички окабелявания на място можете да започнете да правите връзки в централната електрическа кутия.

Стъпка 5: Кабелни връзки в централната електрическа кутия

*** ВНИМАНИЕ *** *** ВНИМАНИЕ ***

*** ВСИЧКИ КЛЮЧОВЕ КЛЮЧОВЕ ТРЯБВА ДА СА В ОТВОРЕНИ/ИЗКЛЮЧЕНИ ПОЗИЦИИ ***

Започнете, като окабелите линиите, идващи от слънчевите панели (слънчевите панели НЕ са свързани) към контролера на заряда, като се уверите, че сте инсталирали прекъсвач за прекъсване в мрежата за положителната връзка. Свържете всички проводници към контролера за зареждане, но НЕ правите връзките към батерията или слънчевите панели все още. Отново се уверете, че превключвателят за убиване е в отворено/изключено положение.

Инсталирайте проводниците от батерията към инвертора (за 120V AC) и превключвателя за изключване към основната кутия с предпазители (за 12V DC), но НЕ свързвайте проводниците към батериите. Отново се уверете, че превключвателят за убиване е в отворено/изключено положение.

Свържете всички 12V заземяващи проводници към една и съща заземяваща шина. След като всички заземителни проводници са свързани, положителните проводници вече могат да бъдат свързани към съответните предпазители. Уверете се, че свързвате правилните проводници, като ги маркирате по време на инсталацията или ги проследявате с тонер устройство.

След като всички 12V връзки са направени, започнете да свързвате 120V проводниците. Този процес е много по -прост, тъй като захранващият инвертор ще се справи с натоварването от 120V AC и всички изходи могат да бъдат в една и съща верига. Първо свържете всички заземени (зелени) проводници, след това неутралните (бели) проводници, последвани от горещите (черни) проводници. Редът на свързване не е изключително важен, когато няма захранване по линиите, но е по -добре първо да имате навика да свързвате заземяващи проводници.

Ако използвате повече от една батерия, можете да свържете батериите заедно на този етап (създавайки банка от батерии), но НЕ свързвайте основната батерия към други компоненти (контролер за зареждане, инвертор, 12V вериги и т.н.). Използвайте голям проводник (използвам 4-габарит), за да свържете батериите заедно.

Стъпка 6: Инсталирайте и свържете слънчеви панели

Инсталирайте слънчевите панели на желаното място. Изградих рамка, към която да прикрепя панелите, вместо да ги монтирам директно към покрива. След това рамката ще бъде прикрепена към покрива с помощта на брави и ключалки, което ще позволи регулиране на ъгъла и носенето на панелите, когато са неподвижни, за да се увеличи максимално слънчевото поглъщане. Ако се използва този метод, не забравяйте да закрепите правилно панелите, преди да пътувате отново.

Покрийте соларните панели с одеяло (или нещо друго), за да предотвратите светлината да удари панелите и да произведе електричество.

Свържете паралелно слънчевите панели за 12V система: 1. Свържете заземяващите (-) клемни проводници за всеки панел заедно. Свържете положителните (+) клемни проводници за всеки панел заедно. Свържете заземяващите (-) клеми към съответния проводник, водещ към контролера на заряда. Свържете положителните (+) изводи към съответния проводник, водещ към контролера на заряда. ** Отново се уверете, че превключвателят за изключване е в положение ОТВОРЕНО/ИЗКЛЮЧЕНО, преди да направите тази връзка. Отстранете капака/одеялото от панелите. За панелите Renogy, използвани в този урок, съединителите MC4 са предварително инсталирани, така че проводникът не е изложен.

Стъпка 7: Направете окончателни връзки и включете системата

Време е да направите окончателните връзки и да включите системата. Преди да осъществите връзки, уверете се, че всички прекъсвачи са в положение ОТВОРЕНО/ИЗКЛЮЧЕНО.

Свържете контролера за зареждане, захранващия инвертор и 12V шината към проводника на батерията. (Ако използвате повече от една батерия, посочете основна батерия за свързване с други компоненти. Не свързвайте една батерия към контролера на заряда, а друга към инвертора или кутията с предпазители) 1. Свържете заземяващия (-) проводник от контролера на заряда, инвертора и 12V заземяващата шина към заземяващия (-) извод на основната батерия. Свържете положителния (+) проводник от контролера на заряда, инвертора и 12V шина/кутия с предпазители към положителния (+) извод на основната батерия. Затворете превключвателя за изключване между контролера на заряда и батерията (ако е инсталиран).3. Затворете превключвателя за изключване между слънчевите панели и контролера за зареждане. Затворете превключвателя за блокиране между батерията и 12V шината или кутията с предпазители. Преместете (затворете) превключвателя на задната част на инвертора в положение ON. Тествайте контакти, ключове и други устройства, за да се уверите, че работят правилно. ** Ако нещо не работи правилно, отворете всички ключове за изключване преди отстраняване на неизправности ** Опитайте да проследите линиите или проверете за пробиви/прекъсвания, където проводниците се прикрепят към шипове. Уверете се, че всички връзки са здраво закрепени и поддържат добър контакт.

Честито!!

Вече имате напълно инсталирана и работеща слънчева фотоволтаична система за вашия кемпер, микробус или RV!