Belangrijkste onderdelen van een off-grid zonne-energiesysteem

Zonnige dagen zijn niet alleen goed voor uw kleurtje: door gebruik te maken van zonne-energie kunt u besparen op uw elektriciteitsrekening en heeft u de flexibiliteit om verbonden te blijven terwijl u niet op het net zit.

Ondanks hoe intimiderend zonne-energie lijkt, met enige basiskennis van wat de verschillende componenten doen en hoe je een systeem veilig kunt opzetten, kan het een fluitje van een cent zijn om van het elektriciteitsnet af te gaan!

Veiligheid eerst

Wanneer u een zonnepaneel bouwt, werkt u met zeer hoge spanningen en is het essentieel om de juiste veiligheidsrichtlijnen te volgen. Hier zijn vier basisveiligheidsregels waaraan u zich moet houden:

1. Gebruik altijd dikkere draad dan u zelf berekent.
2. Sluit altijd zekeringen aan op uw circuit, vooral tussen uw panelen en de accubank.
3. Gebruik altijd een laadregelaar die het enorme vermogen van uw zonnepanelen aankan.
4. Schakel altijd een vakman in als u zich ongemakkelijk voelt bij het werken met hoge spanningen.

De essentiële dingen

De componenten van een off-grid elektrisch systeem kunnen worden onderverdeeld in vier categorieën: bronnen, opslag, verbindingen en belastingen.

bronnen: Deze zijn de bron van de elektriciteit, in ons geval de zonnepanelen zelf.

Opslag: Deze componenten slaan de elektriciteit op voor later gebruik. Zonnesystemen maken gebruik van een groep deep cycle-batterijen die in serie zijn geschakeld, ook wel een batterijbank genoemd.

Aansluitingen: Deze bestaan ​​uit de onderdelen die het systeem met elkaar verbinden, zoals draden, laadregelaars en zekeringen. Vanuit veiligheidsoogpunt zijn de verbindingen het gebied dat het meest waarschijnlijk een probleem zal veroorzaken, tenzij de juiste voorzorgsmaatregelen worden genomen.

Belastingen: Dit zijn het einddoel; elk apparaat dat elektriciteit gebruikt, is een belasting. Dit omvat omvormers voor onze 120V-apparaten, evenals alle 12V-apparaten die we mogelijk gebruiken.

Stroom opwekken met zonnepanelen

Zonnepanelen werken door energie van de zon om te zetten in bruikbare gelijkstroom (gelijkstroom). Deze gelijkstroom wordt vervolgens opgeslagen in batterijen en gebruikt om onze apparaten van stroom te voorzien.

Wanneer de zonnestralen de fotovoltaïsche elementen van de zonnepanelen ontmoeten, wordt energie overgedragen naar de elektronen binnenin. Deze opgewonden elektronen ritsen vervolgens rond het circuit van het zonnepaneel, van negatief naar positief, onze batterijen opladend en de lichten aanhoudend.

Zonnepanelen zijn er over het algemeen in twee smaken, gebaseerd op de moleculaire samenstelling van hun fotovoltaïsche elementen: zwart monokristallijn en blauw polykristallijn.

In grote lijnen zijn Mono-panelen efficiënter en duurder. Polypanelen kunnen een goede budgetkeuze zijn; het kan echter zijn dat u meer Poly-panelen nodig heeft om hetzelfde vermogen te krijgen dat wordt gegenereerd door minder Mono-panelen. Als je met beperkte ruimte werkt, zoals bovenop een camper, zijn Mono-panelen de juiste keuze.

Verwant: Geweldige gadgets op zonne-energie die elk huis zou moeten gebruiken

Energie opslaan met een batterijbank

Er zijn heel veel verschillende soorten batterijen; zo veel dat het kiezen van de perfecte voor uw batterijbank een beetje ontmoedigend kan zijn. Houd deze twee regels in gedachten bij het kiezen van batterijen om het een beetje te vereenvoudigen:

1. Gebruik altijd deep cycle-batterijen - deze zijn ontworpen om constant te worden ontladen en hun vermogen te behouden. Het gebruik van ondiepe-cyclusbatterijen, zoals autobatterijen, zal resulteren in een kortere levensduur van uw batterijbank.
2. Deep cycle-batterijen kunnen over het algemeen slechts tot de helft van hun volledige capaciteit worden ontladen voordat ze moeten worden opgeladen. Kijk bij het overwegen van uw batterijbehoeften naar uw dagelijkse stroomverbruik en vermenigvuldig dit met twee.

Buiten die twee gouden regels, komt de keuze van de te gebruiken batterijen vooral neer op het budget. Met name als u liever meer vooraf betaalt voor een efficiëntere, duurzamere lithiumbatterijbank, of voor minder geld aan de slag wilt met een loodzuurbatterijbank.

Connecties maken

Voordat we een van de stukken samenvoegen, moeten we de juiste dikte van de draad, de stroomsterkte van de zekeringen en het maximale vermogen van onze laadcontroller weten. Je zou geen parade over een nieuwe brug marcheren zonder uit te zoeken hoeveel gewicht het kan dragen; hier hetzelfde concept.

Veilige draaddikte komt neer op hoeveel stroom er op een bepaald moment doorheen zal stromen, evenals de werkelijke lengte van de draad die nodig is. Te dun en de draad zou kunnen smelten, waardoor een elektrische brand kan ontstaan.

Om de juiste dikte of dikte van de te gebruiken draad te berekenen, gebruikt u standaard een draadmetercalculator en verhoogt u de dikte met één of twee. Merk op dat draadmaten achterwaarts zijn: grotere maten gebruiken kleinere cijfers en vice versa. Dus, als u een veilige meter als 10 berekent, gebruik dan een 8-gauge draad.

Het bepalen van een veilige stroomsterkte van de zekering is veel eenvoudiger dan het berekenen van een veilige draadmeter. Deel eenvoudig het maximale vermogen (P) in watt van het circuit door de spanning (V) die er doorheen loopt om de stroom (I) in ampère te krijgen. Dit is een basisvergelijking in de natuurkunde, bekend als de wet van Ohm:

Laadregelaars regelen de laadsnelheid die vanuit de zonnepanelen in uw accubank komt om een ​​veilige werking te garanderen. Op deze units staat het maximale opgenomen vermogen vermeld. Als u een zonnepaneel van 400 W gebruikt, hebt u een minimaal vermogen van 400 W nodig voor uw laadregelaar.

Verwant: Zijn overspanningsbeveiligingen nodig?

Uw apparaten van stroom voorzien

Zonnepanelen wekken elektriciteit op in de vorm van 12V DC. Hoewel 12V prima is om lampen van stroom te voorzien, onze telefoons op te laden of ventilatoren te laten draaien, roept dit wel een probleem op: bijna alles wat we in onze huizen gebruiken, wordt aangedreven door 120V AC (wisselstroom). Let op: deze netspanning verschilt in sommige landen, dus dubbelcheck.

Om dit op te lossen gebruiken we een omvormer. Omvormers werken door de 12V DC om te zetten in 120V AC en zijn er in twee varianten, Pure Sine Wave of Modified Sine Wave. In bijna alle gevallen is pure sinus de beste keuze, vooral bij gebruik van delicate elektrische apparatuur zoals computers of gameconsoles.

Verwant: Wat is het verschil tussen AC en DC en hoe kun je ze converteren?

Een zonne-energiesysteem bouwen

Bronnen, opslag, verbindingen en belastingen: dit zijn de stukjes die een off-grid zonnestelsel vormen. Door de nodige voorzichtigheid te betrachten en een paar eenvoudige berekeningen uit te voeren, kunt u veilig een betrouwbaar elektriciteitsbron om uw elektriciteitsrekening te verlagen en u verbonden te houden, waar u ook bent zijn.

Hoe residentiële zonne-energiekits u online kunnen houden tijdens stroomonderbrekingen

Hoewel generatoren op fossiele brandstof goed worden begrepen, geldt dit niet voor residentiële zonne-energiekits. Er worden duizenden producten aangeboden, elk met hun eigen voor- en nadelen. Welke zijn geschikt voor jou?

Lees volgende

Over de auteur