DIY Camper için Solar Fotovoltaik (PV) Kurulumu: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Aşağıda, bir DIY kampçı, minibüs veya karavan için bir güneş fotovoltaik (PV) sisteminin nasıl kurulacağına ilişkin bir eğitim verilmektedir. Gösterilen örnekler, resimler ve videolar, 6 ft'lik pikabım için inşa ettiğim özel sürgülü kampçıya özel, ancak benzer türde bir güneş enerjisi kurulumu yapmaya çalışan herkes için bir kılavuz sunmalıdır. Sistemin birçok adımı ve bileşeni, gerçekleştirdiğiniz yükleme türü için aşırı karmaşık veya gereksiz olabilir. Her adımı izleyin ve kendi takdirinize bağlı olarak bileşenleri ekleyin. Ancak güvenlik isteğe bağlı DEĞİLDİR! SICAK kablolarla ÇALIŞMAYIN!! Tüm devreler bir çeşit arıza korumasına (sigortalar/kesiciler) ve izolasyon özelliklerine sahip olmalıdır.

Adım 1: Sistemi Boyutlandırma

Bir karavan veya karavan için bir güneş fotovoltaik (PV) sistemi kurmanın ilk adımı, bağlanacak tüm elektrikli cihazlar tarafından ne kadar güç çekileceğini hesaplamaktır. Her cihazın günde kaç saat çalışacağı (çekme gücü) konusunda varsayımların yapılması gerekecektir. 12 voltluk doğru akımdan (DC) 120 voltluk alternatif akıma (AC) dönüştürülürken kaybedilen enerji nedeniyle, mümkün olduğunca 120V AC cihazları kullanmaktan kaçınılması ve bunun yerine 12V DC cihazları kullanılması önerilir.

Pil boyutları Amp-saat (Ah) olarak verildiğinden, her cihazın çekeceği amper (A) ve kaç saat (h) çalışacağının belirlenmesi en önemli bilgidir. Pil bankanızı uygun şekilde boyutlandıracağınızdan emin olmak için saatleri abartmak her zaman iyi bir fikirdir. Ancak bazı cihazlar 120V AC güç gerektirecektir, bu nedenle yine de bir invertör gerekli olacaktır. 120V AC cihazlar için gereken güç çekişini belirlerken, inverter için %80 dönüşüm verimi varsaymak iyi bir kuraldır. 120V AC cihazdan çekilen güç, genellikle güç kaynağında veya cihazın kendisinde bulunabilir. Güç kaynağındaki watt değerinin nerede bulunacağına ve iki dizüstü bilgisayar için 12V güç çekişinin nasıl hesaplanacağına dair bir örnek gösterilmiştir.

Toplam güç gereksinimleri belirlendikten sonra, bu güç taleplerini karşılamak için akü kapasiteleri seçilebilir (Yukarıdaki örnek, günde 305 Ah'ye ihtiyacım olacağını göstermektedir). Güneş panellerinin boyutları (watt), paneller tarafından üretilen Watt-saat enerjisini hesaplayarak (günde on saat güneş olduğunu varsayalım) ve bunu 12V'ye bölerek Amp-saat'e dönüştürerek de belirlenebilir. Yapmakta olduğum karavan için cihazlar ve güç gereksinimleri ile birlikte bir tablo dahildir. Sistemin boyutlandırılmasını kolaylaştırmak için sağlanan denklemlerle bir elektronik tablo oluşturmanız önerilir.

Bir sonraki adım, bir bağlantı şeması oluşturmak ve hangi cihazların paylaşılan devrelerde olabileceğini/olması gerektiğini veya kendi izole devrelerine sahip olduğunu belirlemektir.

Adım 2: Bir Bağlantı Şeması Oluşturun

Bağlantı şemasının örnekte olduğu gibi bağlanacak cihazların gerçek resimleri ile bilgisayar yazılımı kullanılarak yapılmasına gerek yoktur. Bağlantı şeması elle çizilebilir ve resimlerin yerine kelimeler, sayılar veya bir kodlama sistemi (örn. klima için AC veya sigorta kutusu-10A için FB10) kullanılabilir. Diyagramın, sistem üzerinde çalışan herkes tarafından açıkça anlaşılabilir olması zorunludur.

Sistem birkaç gerekli bileşenden oluşur: 1. Güneş Panelleri (12V için paralel [(+) ila (+) & (-) ila (-)] veya daha yüksek voltajlar için seri [(+) ila (-)] bağlanır).2. Charge Controller (Aşırı şarjı/hasarı önlemek için akülere gelen volt ve amper girişlerini kontrol eder).3. Akü Grubu (birden fazla 12V akü kullanılıyorsa, tüm aküleri paralel bağlayın, diğer tüm bağlantılar için bir ana akü belirleyin - şarj kontrolörü, invertör ve 12V devreler ikincil akülere değil sadece ana aküye bağlanmalıdır). 4. Anahtarları/Sigortaları Kapatın (acil durumlar için veya sistem üzerinde çalışmak için gücü kesmek için hatta bağlı).5. Sigorta Kutusu (12V cihazlar için, sisteme veya diğer cihazlara zarar verebilecek aşırı güç çekimini önlemek için kullanılır).6. Evirici (12V DC gücü 120V AC güce dönüştürür).7. Elektrikli Cihazlar (gerektiğinde 12V DC veya 120V AC'ye bağlanır).

Asgari olarak, güneş panelleri ve şarj kontrolörü arasına ve ayrıca piller ve birincil elektrikli cihazlar (sigorta kutusu ve invertör) arasına acil durum anahtarları (tercihen bir sigorta ile birleşik) bağlanmalıdır. Bu örnekte, invertör bir sigorta ile birlikte gelir ve cihazın arkasında yerleşik bir anahtara sahiptir, bu nedenle ayrı bir kapatma anahtarı gerekli değildir. Daha fazla güvenlik için, şarj kontrol cihazı ve piller arasına, istenirse herhangi bir sistem bileşeninin tamamen yalıtılmasına izin veren başka bir öldürme anahtarı takılabilir. Kapatma anahtarları her zaman bileşenleri bağlayan pozitif voltaj hattına kurulmalıdır.

Paylaşımlı Devreler veya İzole Devreler: Aynı devreye hangi elektrik hatlarının konulacağına veya hangilerinin kendi devresinde kalacağına karar vermek tamamen size kalmış. Elektrik hatlarını konumlarına (ön, arka vb.), amper miktarına veya devre tipine (ışıklar, su pompaları, 12V çıkışlar, vb.) göre izole etmek isteyebilirsiniz. Büyük miktarda amper çeken cihazlar kendi sigortaları üzerinde izole edilmelidir. 5 amperden fazla çeken tek bir cihazın izole bir devreye yerleştirilmesini öneririm. Daha az amper çeken cihazlar, paylaşılan devrelerde birleştirilebilir. Tüm cihazlara aynı anda güç veriliyorsa, bunları olası toplam amperi aşan bir sigortaya bağladığınızdan emin olun. Örneğin, 12V LED ışıklar (toplamda 12 adet vardır) her biri 3W güç çeker, yani 0.25A akım çekerler (3W / 12V = 0.25A). Her LED'in aynı anda yandığını varsayarsak, toplam amper 0.25A * 12 = 3A olur. Bu, tüm LED'ler tarafından çekilen maksimum amper olarak, tüm ışıkları ve banyo için küçük bir (0.25A) fanı (toplam 3.25A) bir 5A devresinde (sigorta kutusundaki sigorta) bir araya getirmek güvenlidir. Not: Standart sigorta boyutları genellikle 5, 10, 15 ve 20 amperden oluşur. Sigorta kutusundaki her bir portun amper kapasitelerini ve ayrıca sigorta kutusu için toplam amperleri aşmadığınızdan emin olun (örneğin, kullandığım sigorta kutusu 8 porttur, port başına 30A ve toplam 100A işleyebilir). Hangi boyutta (port sayısı) sigorta kutusu satın alacağınıza karar vermeden önce, öncelikle kaç cihazın kendi devresinde birleştirileceğini belirleyin.

Bağlantı şeması oluşturulduğunda, tüm bileşenler hesaplandıktan ve gerekli güvenlik cihazları dahil edildikten sonra kurulum başlayabilir.

3. Adım: Kablolamayı Kurun (bağlantısı kesildi)

Ana elektrik bileşenleri (şarj kontrolörü, piller, sigorta kutusu, invertör vb.) için güneş panellerinden gelen kabloları merkezi konuma monte etmekten başka, tam bir kablo tesisatı kurulumu gerekli değilse bu adım atlanabilir. Örneğin, tamamen inşa edilmiş bir karavan veya karavan üzerine kurulum yapılıyorsa, kabloların döşenmesi bile mümkün olmayabilir. Sıfırdan inşa ettiğim kampçı için, ancak kampçının belirli yerlerinde farklı çıkışlar istedim. Yine de bu gerekli değildir ve tercihinize bırakılabilir.

Ana bileşenler (akü akü, akü 12V devreleri, akü invertörü vb.) arasındaki kablolama için, içinden geçen amperajı kolayca idare edebilecek büyük bir kablo (4 ayar kullanıyorum) kullandığınızdan emin olun. 12V kablolama için, hatların amperini ve mesafesini kaldırabilecek bir kablo kullandığınızdan emin olun. Biraz abartılı olabilecek 10-gauge kullanıyorum, ancak üzgün olmaktansa güvende olmak daha iyidir.

Kabloların ve çıkışların takılması isteğe bağlı bir adımdır. Tüm bağlantılar merkezi elektrik kutusunda yapılabilmektedir. İnvertöre bir uzatma kablosu/aşırı gerilim koruyucu bağlanabilir ve tüm 120V cihazlar buna bağlanabilir. 12V çıkışlar (çakmak fişleri) doğrudan sigorta kutusuna (veya satın aldığım 12V çıkışlar için olan hat içi sigortalar dahilse 12V veriyoluna) bağlanabilir.

Tüm kabloları, anahtarları ve çıkışları takın. Merkezi elektrik kutusundaki veya güneş panellerindeki hiçbir kabloyu BAĞLAMAYIN. Bağlantılar, son kullanım prizlerinde (prizler ve cihazlar) ve ışıklar ve cihazlar için anahtarlarda (anahtarları KAPATMAYIN) YAPILABİLİR. Bağlantısız tüm kablolar, merkezi elektrik kutusuna bağlandıktan sonra elektrik çarpmasını önlemek için uç noktalarda kapatılmalıdır.

Her cihazın merkezi elektrik kutusuna geri çalıştırılması için kendi hattına ihtiyacı yoktur. Cihaz, elektrik kutusundaki aynı devre (sigorta) üzerinde olacaksa, gereken toplam elektrik teli uzunluğunu azaltmak için hatlar cihazın konumuna en yakın bağlantı noktasında bölünebilir. Örneğin, bağlantı şemasında tartışılan LED ışıklarının devresi aynı hattan eklenebilir. Hatları ayırmak için hatları kestim ve halka terminaller, bir somun ve kilitleme rondelalı bir cıvata kullanarak üçüncü bir hat ekledim. Açıkta kalan tüm kabloları (özellikle sıcak hat için) elektrik bandı veya ısıyla daralan makaron ile yalıttığınızdan emin olun.

120V AC kablolama için, en ucuz seçenek olduğu için, her bir çıkışa gitmesi için daha küçük uzunluklarda keserek 50 ft.'lik bir uzatma kablosunu parçalamayı seçtim. Ancak maliyet önemli değilse, ev elektrik tesisatları için uygun kablolama kullanılması önerilir.

Adım 4: Kablo Çıkışları ve Anahtarlar

Standart 120V AC elektrik kabloları en yaygın olarak üç kablodan oluşur (sıcak, nötr ve toprak). Standart kablolama: siyah = sıcak; beyaz = nötr; yeşil/çıplak tel = toprak. Bir elektrik prizinin arkasında vida bağlantıları olacaktır. Genellikle sadece "sıcak" (genellikle pirinç rengi) etiketlenir, karşı taraf (genellikle çelik rengi) nötr bağlantıdır ve toprak yeşil bir vida ile gösterilir.

12V DC kablolama için herhangi bir renkli kablo kullanılabilir, ancak standart şudur: kırmızı = sıcak; siyah = toprak. 12V DC çıkışların arka terminallerini kablolarken kırmızı kabloyu (+)'ya ve siyah kabloyu (-)'ye bağlayın. 12V kablolamanın çoğu için, aygıtları ve çıkışları hızlı ve kolay bir şekilde bağlamaya veya ayırmaya izin vermek için bağlantılar "hızlı bağlantı kesme" kürek terminalleriyle yapılır. Satın alınan sigorta kutusu da "hızlı bağlantı kesme" bağlantılarıyla geldi. İç duvar bölmeleri veya toprak bağlantıları gibi hiçbir zaman veya nadiren kesilecek bağlantılar için halka terminaller kullanıldı.

Işıklar veya başka bir cihaz için bir AÇMA/KAPAMA anahtarı bağlanırken, sıcak tel kesilmeli ve iki bitişik vidalı terminale bağlanmalıdır (anahtar iki terminali AÇIK konumunda birleştirir). %100 gerekli olmasa da, topraklama kablosunu anahtar üzerindeki yeşil vidaya kesintisiz olarak bağlamanız önerilir (kablonun küçük bir bölümünü kesmeden soyun). 120V AC güç için standart bir AÇMA/KAPAMA anahtarı 12V devre için çalışacaktır. Ancak 120V AC dimmer anahtarı, direnç çok yüksek olduğu için 12V devreler için çalışmayacaktır.

12V Dimmer Anahtarı (*kendi sorumluluğunuzdadır* deneyin): 12V LED'leri kısmak için AÇIK/KAPALI konumlu 10k-ohm'luk bir potansiyometre (değişken direnç) kullanıldı. ***Potansiyometrelere ve nasıl çalıştıklarına aşina değilseniz bu seçenek önerilmez.*** Standart bir potansiyometrenin üç terminali (1, 2 ve 3) bulunurken, ON/OFF potansiyometresinin 5 terminali (3 standart) vardır. artı 2 arkada). İki arka terminal (4 ve 5) standart bir AÇMA/KAPAMA anahtarı olarak işlev görür (AÇIK konumunda bağlanır ve KAPALI konumunda bağlantısı kesilir). 1. Arka terminallerden (4) birini doğrudan merkez standart terminale (2) bağlayın. 2. Kesilen "sıcak" kablonun bir ucunu diğer arka terminale (5) bağlayın ve 3. Kesilen "sıcak" kablonun diğer ucunu ~10k ohm [sıcaklığa] ölçen standart terminale (3) bağlayın. kadran KAPALI konumdayken merkez terminal (2)]. 4. Karşı terminal (1) KAPALI konumda ~0 ohm ölçecektir ve doğrudan merkez terminale (2) bağlanmalıdır.

"Sıcak" teller (3 ve 5) için terminallere "hızlı bağlantı kesme" maça konektörlerini lehimledim.

Tüm kablolar yerindeyken, merkezi elektrik kutusundaki bağlantıları yapmaya başlayabilirsiniz.

Adım 5: Merkezi Elektrik Kutusundaki Kablo Bağlantıları

***UYARI*** ***UYARI***

***TÜM KILL ANAHTARLARI AÇIK/KAPALI KONUMDA OLMALIDIR***

Güneş panellerinden (güneş panelleri BAĞLI DEĞİL) gelen hatları şarj kontrol cihazına bağlayarak başlayın ve pozitif bağlantı için hatta bir öldürme anahtarı taktığınızdan emin olun. Tüm kabloları şarj kontrol cihazına bağlayın, ancak henüz aküye veya güneş panellerine bağlantı YAPMAYIN. Yine, kapatma anahtarının açık/kapalı konumunda olduğundan emin olun.

Akü grubundan invertöre (120V AC için) ve ana sigorta kutusuna (12V DC için) öldürme anahtarına giden kabloları takın, ancak kabloları akülere BAĞLAMAYIN. Yine, kapatma anahtarının açık/kapalı konumunda olduğundan emin olun.

Tüm 12V topraklama kablolarını aynı toprak veriyoluna bağlayın. Tüm topraklama kabloları bağlandıktan sonra, pozitif kablolar artık uygun sigortalara bağlanabilir. Kurulum sırasında etiketleyerek veya bir toner cihazıyla takip ederek doğru kabloları bağladığınızdan emin olun.

Tüm 12V bağlantıları yapıldıktan sonra 120V kabloları bağlamaya başlayın. Güç çevirici 120V AC yükü kaldıracağından ve tüm çıkışlar aynı devre üzerinde olabileceğinden bu işlem çok daha basittir. Önce tüm toprak (yeşil) kabloları, ardından nötr (beyaz) kabloları ve ardından sıcak (siyah) kabloları bağlayın. Hatlarda güç olmadığında bağlantı sırası çok önemli değildir, ancak önce topraklama kablolarını bağlama alışkanlığında olmak daha iyidir.

Birden fazla pil kullanıyorsanız, bu noktada pilleri birbirine bağlayabilirsiniz (bir pil bankası oluşturur), ancak ana pili başka herhangi bir bileşene (şarj kontrolörü, invertör, 12V devreler, vb.) BAĞLAMAYIN. Pilleri birbirine bağlamak için büyük bir tel (4 ayar kullanıyorum) kullanın.

Adım 6: Güneş Panellerini Kurun ve Bağlayın

Güneş panellerini istediğiniz yere kurun. Panelleri doğrudan çatıya monte etmek yerine tutturmak için bir çerçeve yaptım. Çerçeve daha sonra, güneş emilimini en üst düzeye çıkarmak için sabitken panellerin açısını ve yatağını ayarlamaya izin verecek olan kilitler ve mandallar kullanılarak çatıya bağlanacaktır. Bu yöntem kullanılırsa, tekrar seyahat etmeden önce panelleri uygun şekilde sabitlediğinizden emin olun.

Panellere ışığın çarpmasını ve elektriğin üretilmesini önlemek için güneş panellerini bir battaniyeyle (veya başka bir şeyle) örtün.

12V sistem için güneş panellerini paralel bağlayın:1. Her panel için toprak (-) terminal kablolarını birbirine bağlayın.2. Her panel için pozitif (+) terminal kablolarını birbirine bağlayın.3. Toprak (-) terminallerini şarj kontrol cihazına giden uygun kabloya bağlayın.4. Pozitif (+) terminalleri, şarj kontrol cihazına giden uygun kabloya bağlayın. **Yine, bu bağlantıyı yapmadan önce kill switch'in OPEN/OFF konumunda olduğundan emin olun.5. Panellerden kapağı/battaniyeyi çıkarın. Bu eğitimde kullanılan Renogy panelleri için MC4 konektörleri önceden monte edilmiştir, bu nedenle hiçbir kablo açıkta kalmaz.

7. Adım: Son Bağlantıları Yapın ve Sistemi Çalıştırın

Son bağlantıları yapmanın ve sistemi açmanın zamanı geldi. Bağlantıları yapmadan önce tüm kapatma anahtarlarının AÇIK/KAPALI konumunda olduğundan emin olun.

Şarj kontrol cihazını, güç çeviriciyi ve 12V veri yolu kablolarını akü bankasına bağlayın. (Birden fazla pil kullanılıyorsa, diğer bileşenlere bağlanmak için bir ana pil belirleyin. Bir pili şarj kontrol cihazına ve diğerini invertör veya sigorta kutusuna bağlamayın)1. Şarj kontrol cihazından, invertörden ve 12V topraklama barasından gelen toprak (-) kablosunu ana akünün toprak (-) terminaline bağlayın.2. Şarj kontrol cihazından, invertörden ve 12V veriyolu/sigorta kutusundan gelen artı (+) kabloyu ana akünün artı (+) terminaline bağlayın. Şarj denetleyicisi ve pil grubu (takılıysa) arasındaki kapatma anahtarını kapatın.3. Güneş panelleri ve şarj kontrolörü arasındaki kapatma anahtarını kapatın.4. Akü grubu ile 12V veriyolu veya sigorta kutusu arasındaki kapatma anahtarını kapatın.5. İnvertörün arkasındaki anahtarı ON konumuna çevirin (kapatın).6. Düzgün çalıştıklarından emin olmak için çıkışları, anahtarları ve diğer cihazları test edin. **Bir şey düzgün çalışmıyorsa, sorun gidermeden önce tüm kapatma anahtarlarını açın** Hatları yeniden izlemeyi deneyin veya kabloların saplamalara bağlandığı yerlerde delinme/kopma olup olmadığını kontrol edin. Tüm bağlantıların güvenli bir şekilde sabitlendiğinden ve iyi temas ettiğinden emin olun.

Tebrikler!!

Artık karavanınız, karavanınız veya karavanınız için tam kurulu ve çalışır durumda bir güneş fotovoltaik sisteminiz var!