Stap voor stap 40W zonne-energie handleiding
Deze handleiding biedt instructies voor het maken van een zonne-energiearray van 40 W met een energiecapaciteit van 120 Wh en de mogelijkheid om stroom te leveren aan zowel DC- als AC-belastingen. De totale kosten om dit systeem te bouwen bedragen ongeveer $ 200 USD (afhankelijk van de leverancier), inclusief de benodigde tools. [1]
U kunt hier ook een meer esthetische pdf-versie downloaden: Bestand:40W solar step by step manual.pdf
Afbeelding van het uiteindelijke fotovoltaïsche systeem van 40 W met laadregelaar, zekering, batterij, DC-uitgangen en omvormer.
3D-weergave van het uiteindelijke fotovoltaïsche systeem van 40 W met laadregelaar, zekering, batterij, DC-uitgangen en omvormer.
Afbeelding van het laatste fotovoltaïsche systeem van 40 W dat in gebruik is, in het veld, tegen een bak met laadregelaar, zekering, batterij, DC-uitgangen en omvormer.
Inhoud
Onderdelen
Hieronder vindt u een lijst met onderdelen, benodigdheden en gereedschappen die u nodig heeft. Afhankelijk van de inkoop, koopt u waarschijnlijk iets andere componenten. Zorg ervoor dat u de opmerkingen leest om er zeker van te zijn dat wat u koopt, werkt. Dit systeem is met opzet ontworpen om zeer flexibel te zijn in uw componentkeuze.
Twee 12 volt 20 watt zonnepanelen [2]
Eén LiFePO4-batterij van 12 volt, 10 ampère [3]
Eén laadregelaar van 12 volt en 10 ampère [4]
Eén omvormer van 200 watt [5]
Eén 12 V-accessoirestekker [6]
Eén zekeringhouder van 12 gauge [7]
Eén steekzekering van 25 A [8]
Een paar meter rode en zwarte 10 gauge draad [9]
Vier 3-weg hefboommoeren van 12 gauge [10]
Twee 12-10 gauge spade-aansluitingen [11]
Draadknipper/stripper/krimptang [12]
Kleine schroevendraaier [13]
Optioneel - Multimeter [14]
Montage-instructies
Het volgende gedeelte bevat stapsgewijze instructies voor het monteren van dit fotovoltaïsche systeem van 40 W.
Verwijder de krokodillenklemmen van de rode en zwarte draden die aan de zonnepanelen zijn bevestigd met behulp van de draadknipper
Strip ongeveer 3/8 inch isolatie van de draden van het zonnepaneel met behulp van de 10 of 12-gauge draadstripper (welke het beste past)
Knip 6 tot 12 inch (afhankelijk van de gewenste afstand van de panelen tot de laadcontroller) rode en zwarte 10-gauge draad van de draad en strip 3/8 inch van alle uiteinden.
Sluit de panelen parallel aan met de 10-gauge draden door alle drie de rode draden aan te sluiten met een 3-weg hefboommoerconnector. Merk op dat drie rode draden bestaan uit 1 rode draad van het ene paneel, 1 rode draad van het andere paneel en 1 losse rode draad die u in de vorige stap hebt gestript. Herhaal vervolgens het proces met de drie zwarte draden.
Knip de draad voor de behuizing van de meszekering zo af dat er aan de ene kant meer draadlengte is dan aan de andere kant. U wilt de zekeringbehuizing dicht bij de accupool plaatsen met een kort stuk draad. Er is geen richting voor een lont, dus het maakt niet uit welke kant korter is, alleen die ene kant is.
Steek een steekzekering van 25 A in het zekeringhuis. Er is geen richting naar een zekering, dus beide kanten werken prima.
Knip en strip een stuk zwarte draad van 10 gauge, vergelijkbaar in lengte met de rode draad van de zekeringbehuizing. Strip deze draad op dezelfde manier als in de vorige stap.
Breng 1 gele stekkerdoos aan op het korte uiteinde van de rode draad van de zekeringbehuizing en een andere gele stekkerdoos op het ene uiteinde van de nieuw afgeknipte zwarte draad.
Om de gele spade-aansluitingen aan te brengen, schuift u de gestripte draad in de aansluiting en gebruikt u de gele vlek op de krimptang om stevig op de aansluiting te drukken. Controleer of de terminal goed vastzit.
Plaats driewegmoeren op de blootliggende uiteinden van de zwarte draad en de draad van de zekeringhouder.
Sluit de stekkerdoos van de zekeringbehuizing aan op de positieve pool (rood) van de 12 V-accu. ONTHOUD dat de batterij hier het enige gevaarlijke is. Verbind de twee accupolen niet met iets dat geleidt, zoals metaal.
Sluit de platte aansluiting van de zwarte draad aan op de negatieve pool (zwart) van de 12 V-accu.
Knip nog een paar draad van 10 gauge (rood en zwart) af en strip dit aan beide uiteinden. De lengte van de draden is afhankelijk van de gewenste afstand tussen de laadregelaar en de accu.
Draai de schroeven van de accuklepaansluitingen van de laadcontroller los met een kleine (1/8 inch) platte schroevendraaier en steek het nieuw afgeknipte paar draden erin, waarbij rood naar de positieve aansluitklem (+) en zwart naar de negatieve aansluitklem gaat ( -). Sluit en zet de luikklemmen vast door de bovenliggende schroeven aan te draaien.
Sluit de open uiteinden van de draden van de laadcontroller aan op de driewegmoeren die aan de accu zijn bevestigd, passend bij rood met rood en zwart met zwart. Als deze verbinding tot stand is gebracht, moet het LCD-scherm van de laadcontroller worden ingeschakeld. Volg de instructies van de laadcontroller om deze in te stellen voor uw specifieke accutype (bijvoorbeeld in dit geval LiFePO₄).
Als u dezelfde accu en laadcontroller gebruikt als deze handleiding, volgen hier de stappen die u moet volgen: Druk op de selectietoets totdat de accuspanning (batt) wordt weergegeven. Houd nu de enter-knop ingedrukt totdat het scherm knippert met de batterijtypen. Blader door de batterijtypen door op de selectietoets te drukken totdat “Li” wordt weergegeven en druk vervolgens op Enter. Selecteer 12 V als accuspanning en druk op enter. Bij de laatste optie drukt u op Select totdat 14,4 V wordt weergegeven als de laadspanning. Houd vervolgens de Enter-toets ingedrukt om de configuratie op te slaan en te voltooien.
Sluit de blootliggende draden afkomstig van de parallelle zonnepanelen (uit stap 4) aan op de aansluitschroeven van het zonneluik op de laadregelaar. Raadpleeg het hierboven beschreven proces om de luikaansluitingen op de laadcontroller te openen en vast te zetten.
Sluit de positieve (rode) draad van de 12 V-accessoireadapter aan door deze in de overeenkomstige 3-weg-hendelmoer te steken die is bevestigd aan de positieve (rode) draad van de accu (de draad met de zekeringhouder) en de laadregelaar. Zie voor hulp de enige resterende opening in de hefboommoer uit stap 12 die is aangesloten op de rode draden.
Sluit de negatieve (zwarte) draad van de 12 V-accessoireadapter aan door deze in de overeenkomstige 3-weg-hendelmoer te steken die is bevestigd aan de negatieve (zwarte) draad van de accu en de laadregelaar. Zie voor hulp de enige overgebleven opening in de hefboommoer uit stap 12 die is aangesloten op de zwarte draden.
Steek de sigarenstekker van de omvormer in de accessoire-adapteraansluiting voor de sigarenstekker.
Zet de schakelaar op de accessoireadapter in de aan-positie. Zet de schakelaar (indien aanwezig) op de omvormer in de aan-stand.
Gebruik en testen
Nadat de montagestappen zijn voltooid, is het PV-systeem klaar voor gebruik. Om het systeem op te laden, plaatst u de panelen in een ruimte met voldoende zonlicht. Om de zonnestraling die door de panelen wordt geabsorbeerd te maximaliseren, kantelt u ze naar de zon.
Als u het systeem wilt gebruiken om een gelijkstroombelasting via USB uit te voeren (bijvoorbeeld om een telefoon op te laden), sluit u het apparaat aan op de USB-poort van de 12 V-accessoireadapter. Om een AC-belasting, zoals een ventilator of verlichtingsarmatuur, van stroom te voorzien, sluit u het apparaat aan op een stopcontact op de omvormer. Zorg er in beide gevallen voor dat de schakelaar op het 12 V-accessoirepaneel in de aan-stand staat. Zet de schakelaar van de omvormer in de aan-positie wanneer u AC-belastingen gebruikt. U moet ervoor zorgen dat u niet meer continu vermogen verbruikt dan de omvormer aankan (in dit geval 200 W, en zorg ervoor dat uw DC-accessoirestekker ook geschikt is voor dat vermogen).
Dit systeem kan in verschillende toepassingen worden gebruikt. Om te begrijpen hoe lang de batterij meegaat en hoe snel deze kan worden opgeladen, worden hieronder een voorbeeldsysteem met laag en hoog vermogen geanalyseerd. Bij deze voorbeelden wordt voor de eenvoud uitgegaan van een LiFePO₄-batterij en zeer weinig inefficiënties.
Voorbeeld van laag stroomverbruik
Een voorbeeld van een systeem met laag stroomverbruik is een LED-lamp van 10 W die continu brandt. Bij voldoende ononderbroken zonlicht kan de lamp eenvoudig van stroom worden voorzien zonder dat de batterij leegraakt, dankzij het vermogen van 40 W dat door de zonnepanelen wordt geleverd. 's Nachts, wanneer de zonnepanelen geen stroom meer leveren, kan het licht bijna 12 uur op de batterij werken. [15] Het volledig opladen van een lege batterij zou ongeveer 3 uur duren als het licht uit is [16] of 4 uur als het licht aan is. [17] Een systeem als dit zou tijdens de zomermaanden met weinig tot geen downtime kunnen werken.
Voorbeeld van een hoog vermogen
Een voorbeeld van een systeem met hoog stroomverbruik is een boxventilator van 80 W. Tijdens periodes van vol zonlicht kan dit systeem 3 uur lang [18] continu draaien voordat de laagspanningsschakelaar de omvormer en de ventilator uitschakelt. Wanneer er geen licht op de zonnepanelen komt, kan het systeem 1,5 uur draaien. [19] Omdat het stroomverbruik hoger is dan het vermogen dat door de zonnepanelen wordt geleverd, is het niet mogelijk om de batterij op te laden terwijl de ventilator draait. Als de ventilator uitgeschakeld is, kunnen de zonnepanelen de batterij in ongeveer 3 uur volledig opladen. [20]
Tussentijds stroomverbruik
Veel intermitterende belastingen kunnen voor onbepaalde tijd door dit systeem worden gevoed.
Redenen om te bouwen
Er zijn veel redenen waarom u dit systeem zou willen bouwen. Wij horen graag wat uw persoonlijke redenen zijn! Hieronder vindt u redenen waarom u deze handleiding mogelijk zou willen gebruiken:
- Je wilt meer macht in eigen handen nemen!
- U heeft behoefte aan een 40W-systeem, bijvoorbeeld voor het opladen van een laptop, voorbereiding op noodsituaties en het opladen van de batterij, het op afstand verzamelen van luchtgegevens, het openen van de poort, elektrische afrastering, #vanlife, #glamping, of wat stroom (bijvoorbeeld voor verlichting) in een off-grid huis .
- U heeft behoefte aan een systeem op maat dat kleiner of groter is, maar u wilt wat oefenen met het bouwen van iets specifieks.
- Je bent een leraar of een school en wilt een systeem dat leerlingen kunnen bouwen.
- Je leest To Catch the Sun en je wilt alle soorten zonne-energie bouwen, dus hier is een goed begin!
- Je wilt energieondernemer worden en bent op zoek naar een compleet project om mee te beginnen.
- U wilt een systeem van 40 W met 120 Wh opslag dat u kunt aanpassen en aanpassen. Dit systeem zou gemakkelijk in omvang kunnen worden vergroot of verkleind.
Veiligheid en disclaimer
Deze handleiding wordt verstrekt als gratis naslagwerk. Elektriciteit is gevaarlijk. Batterijen hebben energie opgeslagen en kunnen zeer gevaarlijk zijn als u ze kortsluit (dwz de positieve en negatieve pool verbindt met iets dat geleidt, zoals metaal). Als je maar hard genoeg je best doet, kun je jezelf zelfs bezeren met een schroevendraaier. Ga verder op eigen risico. Appropedia (en eventuele auteurs) kunnen niet aansprakelijk worden gesteld voor eventuele schade als gevolg van activiteiten in deze handleiding.
Videos
Lange versie
Verkorte versie
Opmerkingen
- ↑ Hier is een niet-gelieerde link naar een Amazon-lijst met de onderdelen. Dat gezegd hebbende, koop lokaal als je kunt. https://a.co/1mBX6UA Deze prijs kan worden verlaagd door samen met een vriend te kopen en de extra onderdelen te delen en/of door de batterij om te schakelen naar een verzegelde loodzuurbatterij die zijn lading niet zo lang vasthoudt.
- ↑ Hier afgebeeld is het Eco-Worthy 20 Watt Epoxy Zonnepaneel met 2m Kabel & 30A Clip voor 12V Camping Acculader. Twee vergelijkbare zonnepanelen van 12 V nominaal ~20 W zullen werken.
- ↑ Hier afgebeeld is de 12 V, 10 Ah, 120 Wh LiFePO 4 -batterij van het merk Nermak (Model: 12V10A). Elke soortgelijke accu van 12 V ~10 Ah zal werken (zolang uw laadregelaar overeenkomt met het accutype). VEILIGHEIDSOPMERKING: Dit is het gevaarlijke gedeelte.
- ↑ Hier afgebeeld is de Renogy Wanderer 10 A pulsbreedtemodulatie-laadcontroller voor 12 V en 24 V PV-systemen. Elke laadregelaar van 12 V 10 A of groter zal werken (zolang deze overeenkomt met het accutype).
- ↑ Hier afgebeeld is de Cen-Tech 200 Watt Continu/400 Watt Piek Gemodificeerde Sinusomvormer. Elke 12V-omvormer (vaak verkrijgbaar voor voertuigen) zal werken zolang het piekvermogen niet groter is dan de draden, zekeringen en batterij aankunnen.
- ↑ Hier afgebeeld is de Kohree 12V sigarettenaansteker voor scheepsboten, 4 in 1 waterdichte auto Dual QC3.0 USB-uitgangspaneel 12 volt RV-stopcontact LED-display waterdichte opladeraansluiting. Een soortgelijke accessoirestekker (vaak verkrijgbaar voor voertuigen) zal werken.
- ↑ Hier afgebeeld is een 12 gauge zekeringhouder ATC/ATO, SIM&NAT in-line auto-bladzekeringhouder. Elke bladzekeringhouder (automobiel) werkt zolang u een zekering van hetzelfde formaat/type aanschaft.
- ↑ Hier afgebeeld is een transparante autozekering van 25 ampère (merk op de zwakke 25 die in de bovenkant van de zekering is gestempeld). De stijl van deze zekering moet overeenkomen met de stijl van de zekeringbehuizing.
- ↑ Op minimaal 100 meter van zowel de rode als de zwarte draad, afhankelijk van hoe ver je de systeemcomponenten uit elkaar wilt/nodig hebt. Draad van 10 gauge moet dik genoeg zijn voor een systeem met componenten op enkele meters afstand. De afspraak is om rood te gebruiken voor positieve lijnen en zwart voor negatieve lijnen. Zie To Catch the Sun voor meer informatie over maatvoering.
- ↑ Hier afgebeeld is de Wago 221-413 LEVER-NUTS 3 Conductor 12 gauge compacte connectoren.
- ↑ Geel geeft meestal de maat 12-10 aan. U heeft slechts twee stekkerdozen (ook wel vrouwelijke genoemd) nodig.
- ↑ Je moet de draad kunnen doorknippen, 12-10 gauge draad kunnen strippen en 12-10 gauge aansluitingen kunnen krimpen. Deze goedkope tool doet het alle drie en sommige mensen gebruiken in plaats daarvan hun multitool.
- ↑ Je hebt waarschijnlijk een kleine schroevendraaier nodig om de draden op de laadregelaar aan te sluiten.
- ↑ Hier afgebeeld is de VC830L-multimeter. Met een multimeter kunt u uw verbindingen controleren en uw systeem in de loop van de tijd testen. Het is niet noodzakelijk, maar voegt waarde toe bij het leren en het oplossen van problemen.
- ↑ Omdat 120 Wh/10 W = 12 uur, maar er zijn enkele inefficiënties waardoor het iets minder dan 12 uur wordt.
- ↑ Omdat 120 Wh/40 W = 3 uur
- ↑ Omdat 120 Wh/30 W = 4 uur
- ↑ Omdat 120 Wh/(80 W verbruik - 40 W aanbod) = 3 uur
- ↑ Omdat 120 Wh/80 W verbruik = 1,5 uur
- ↑ Omdat 120 Wh/40 W = 3 uur