Solar Photovoltaic (PV) Installasjon for DIY Camper: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Følgende er en veiledning for hvordan du installerer et solcelle -fotovoltaisk (PV) system for en DIY -bobil, varebil eller bobil. Eksemplene, bildene og videoene som er vist, er spesifikke for den tilpassede innskyvingsbilen jeg bygger for min 6ft pickup, men de bør gi en retningslinje for alle som prøver å gjøre en lignende type solinstallasjon. Mange av trinnene og komponentene i systemet kan være altfor kompliserte eller unødvendige for den typen installasjon du utfører. Følg hvert trinn og inkluder komponenter etter eget skjønn. Sikkerhet er imidlertid IKKE valgfritt! IKKE arbeid med VARME ledninger !! Alle kretser må ha en slags feilbeskyttelse (sikringer/brytere) og isolasjonsevner.

Trinn 1: Dimensjonering av systemet

Det første trinnet i å sette opp et solcelle -fotovoltaisk (PV) system for en bobil eller bobil er å beregne hvor mye strøm som vil trekkes av alle de elektriske enhetene som skal kobles til. Det må gjøres forutsetninger om hvor mange timer per dag hver enhet skal fungere (strømstyrke). På grunn av tapt energi ved konvertering fra 12-volt likestrøm (DC) til 120-volt vekselstrøm (AC), anbefales det å unngå bruk av 120V AC-enheter der det er mulig, og bruk 12V DC-enheter i stedet.

Den viktigste informasjonen er å bestemme forsterkere (A) som vil trekkes av hver enhet og i hvor mange timer (t) den skal fungere, fordi batteristørrelser er angitt i Amp-timer (Ah). Det er alltid en god idé å overvurdere timene for å være sikker på at du vil ha riktig størrelse på batteribanken. Enkelte enheter krever imidlertid 120V vekselstrøm, så en omformer vil fortsatt være nødvendig. Når du skal bestemme effektuttaket som kreves for 120V AC -enheter, er en god tommelfingerregel å anta en 80% konverteringseffektivitet for omformeren. Strømmen fra en 120V AC -enhet kan vanligvis finnes på strømforsyningen eller på selve enheten. Et eksempel er vist hvor du finner watten på strømforsyningen og hvordan du beregner 12V strømforbruk for to bærbare datamaskiner.

Når de totale strømkravene er bestemt, kan batterikapasiteten velges for å oppfylle disse kravene (eksemplet ovenfor viser at jeg trenger 305 Ah per dag). Størrelsene (watt) på solcellepanelene kan også bestemmes ved å beregne watt-timene med energi produsert av panelene (anta ti timers sol per dag) og deretter konvertere det til Amp-timer ved å dividere med 12V. Et bord er inkludert med enhetene og strømkravene til bobilen jeg bygger. Det anbefales å sette opp et regneark med ligningene som er gitt for å gjøre størrelsen på systemet enklere.

Det neste trinnet er å lage et koblingsskjema og bestemme hvilke enheter som kan/bør være på delte kretser eller ha sin egen isolerte krets.

Trinn 2: Lag et koblingsskjema

Kabeldiagrammet trenger ikke lages ved hjelp av dataprogramvare med ekte bilder av enhetene som skal kobles til, som i eksempelet. Koblingsskjemaet kan tegnes for hånd, og ord, tall eller et kodingssystem (f.eks. AC for klimaanlegg eller FB10 for sikringsboks-10A) kan brukes i stedet for bilder. Det er viktig at diagrammet er klart forståelig for alle som måtte jobbe med systemet.

Systemet består av noen få nødvendige komponenter: 1. Solpaneler (parallelt koblet [(+) til (+) og (-) til (-)] for 12V, eller i serie [(+) til (-)] for høyere spenninger).2. Ladestyring (styrer inngangene for volt og ampere til batteriene for å forhindre overlading/skade).3. Batteribank (hvis du bruker mer enn ett 12V batteri, kobler du alle batteriene parallelt, og angir et hovedbatteri for alle andre tilkoblinger - ladestyring, omformer og 12V kretser bør bare kobles til hovedbatteriet, ikke til sekundærbatteriene). 4. Drep brytere/sikringer (koblet til nettilkoblingen for nødstilfeller eller arbeid på systemet).5. Sikringsboks (brukes til 12V -enheter for å forhindre overdreven strømbrudd som kan skade systemet eller andre enheter).6. Inverter (konverterer 12V likestrøm til 120V vekselstrøm).7. Elektriske enheter (koblet til 12V DC eller 120V AC etter behov).

Som et minimum bør drepebrytere (helst kombinert med en sikring) kobles mellom solcellepanelene og ladekontrollen, samt mellom batteriene og de primære elektriske enhetene (sikringsskap og omformer). I dette eksemplet kom omformeren med en sikring og har en innebygd bryter på baksiden av enheten, så det er ikke nødvendig med en egen drepebryter. For ekstra sikkerhet kan en annen drepebryter installeres mellom ladekontrolleren og batteriene, slik at alle systemkomponenter kan isoleres om ønskelig. Drepebrytere skal alltid installeres på den positive spenningslinjen som forbinder komponentene.

Delte kretser eller isolerte kretser: Det er helt opp til deg å bestemme hvilke elektriske ledninger som skal settes på samme krets eller som skal fortsette på sin egen krets. Det kan være lurt å isolere elektriske ledninger etter posisjonen (foran, bak, osv.), Mengden strømstyrke eller kretstypen (lys, vannpumper, 12V uttak osv.). Enheter som trekker store mengder strøm bør isoleres på egen sikring. Jeg anbefaler at en enkelt enhet som trekker mer enn 5 ampere plasseres på en isolert krets. Enheter som trekker færre forsterkere kan kombineres til delte kretser. Bare sørg for å sette dem på en sikring som overstiger den totale mulige strømstyrken hvis alle enheter er drevet samtidig. For eksempel trekker 12V LED -lysene (hvorav det er 12 totalt) 3W strøm hver, noe som betyr at de trekker 0,25A strøm (3W / 12V = 0,25A). Forutsatt at hver LED er på samtidig, vil den totale ampere være 0,25A * 12 = 3A. Med dette som maksimal forsterkere trukket av alle lysdiodene, er det trygt å sette alle lysene pluss en liten (0,25A) vifte for badet (totalt 3,25A) sammen på en 5A krets (sikring i sikringsboksen). Merk: Standard sikringsstørrelser består vanligvis av 5, 10, 15 og 20 ampere. Pass på at du ikke overskrider strømstyrken til hver port på sikringsboksen, så vel som den totale forsterkeren for sikringsboksen (f.eks. Sikringsboksen jeg bruker er 8 porter, kan håndtere 30A per port og 100A totalt). Bestem først hvor mange enheter som skal kombineres på deres egen krets før du bestemmer hvilken størrelse (antall porter) sikringsboksen du skal kjøpe.

Når koblingsskjemaet er lagt ut, blir alle komponenter redegjort for, og nødvendige sikkerhetsinnretninger er inkludert, installasjonen kan begynne.

Trinn 3: Installer ledninger (frakoblet)

Annet enn å installere ledningene fra solcellepanelene til det sentrale stedet for de primære elektriske komponentene (ladestyring, batterier, sikringsskap, inverter, etc.), kan dette trinnet hoppes over hvis det ikke er nødvendig med en fullstendig ledningsinstallasjon. Hvis du installerer på en fullstendig bobil eller bobil, for eksempel, er det kanskje ikke engang mulig å installere ledninger. For bobilen jeg bygger fra bunnen av, ønsket jeg imidlertid forskjellige utsalgssteder på bestemte steder i bobilen. Dette er imidlertid ikke nødvendig, og kan overlates til dine preferanser.

For ledninger mellom hovedkomponentene (batteri batteri, batteri 12V kretser, batteri inverter, etc.), må du bruke en stor ledning (jeg bruker 4-gauge) som enkelt kan håndtere uansett strømstyrke som går gjennom den. For 12V -ledninger må du bruke en ledning som kan håndtere strømstyrken og avstanden til linjene. Jeg bruker 10-gauge, noe som kan være litt overkill, men det er bedre å være trygg enn beklager.

Installasjon av ledninger og uttak er et valgfritt trinn. Alle tilkoblinger kan gjøres ved den sentrale elektriske boksen. En strømstripe/overspenningsvern kan kobles til omformeren, og alle 120V -enheter kan koble til det. 12V-stikkontakter (sigarettennerplugger) kan kobles direkte til sikringsboksen (eller 12V-bussen hvis in-line sikringer er inkludert, som de var for 12V-uttak jeg kjøpte).

Installer alle ledninger, brytere og uttak. IKKE koble noen av ledningene i den sentrale elektriske boksen eller til solcellepanelene. Tilkoblinger KAN gjøres ved sluttbruksbeholdere (stikkontakter og enheter) og brytere for lys og enheter (IKKE drep brytere). Alle ledninger som ikke er tilkoblet ved endepunktene, bør være tildekket for å forhindre elektrisk støt når de er koblet til i den sentrale elektriske boksen.

Ikke alle enheter trenger sin egen linje for å kjøres tilbake til den sentrale elektriske boksen. Hvis enheten vil være på samme krets (sikring) i den elektriske boksen, kan linjene deles av ved nærmeste kryss til enhetens plassering for å redusere den totale lengden på den elektriske ledningen som trengs. Kretsen for LED -lysene som er diskutert i koblingsskjemaet, for eksempel, kan skjøtes av samme linje. For å dele linjene, kuttet jeg linjene og festet den tredje linjen til dem ved hjelp av ringterminaler, en mutter og en bolt med en låseskive. Sørg for å isolere utsatte ledninger (spesielt for varmeledningen) med elektrisk tape eller varmekrympeslange.

For 120V vekselstrømledninger, valgte jeg å kannibalisere en 50 fot skjøteledning, kutte den i mindre lengder for å løpe til hvert uttak, da dette var det billigste alternativet. Hvis kostnadene ikke er et problem, anbefales det imidlertid å bruke riktige ledninger for elektriske installasjoner i hjemmet.

Trinn 4: Tråduttak og brytere

Standard 120V AC elektriske ledninger består oftest av tre ledninger (varme, nøytrale og jordede). Standard ledninger er: svart = varmt; hvit = nøytral; grønn/bar ledning = jord. Baksiden av en stikkontakt vil ha skrueforbindelser. Vanligvis er bare den "varme" (vanligvis messingfargen) merket, motsatt side (vanligvis stålfarge) er den nøytrale forbindelsen, og bakken er angitt med en grønn skrue.

For 12V DC -ledninger kan alle fargekabler brukes, men standarden er: rød = varm; svart = bakken. Når du kobler de bakre terminalene til 12V DC-uttakene, kobler du den røde ledningen til (+) og den svarte ledningen til (-). For de fleste 12V -ledninger er tilkoblinger gjort med "hurtigfrakobling" spadeterminaler for å raskt og enkelt koble til eller fra enheter og uttak. Sikringsboksen som ble kjøpt, kom også med "hurtigkobling" -tilkoblinger. For tilkoblinger som aldri eller sjelden ville bli frakoblet, som innvendige veggskiller eller jordforbindelser, ble ringterminaler brukt.

Når du kobler til en PÅ/AV -bryter for lys eller en annen enhet, bør den varme ledningen kuttes og kobles til de to tilstøtende skrueterminalene (bryteren kobler de to terminalene i PÅ -posisjon). Selv om det ikke er 100% nødvendig, anbefales det å koble jordledningen til den grønne skruen på bryteren uten brudd (fjern en liten del av ledningen uten å kutte den). En standard PÅ/AV -bryter for 120V vekselstrøm fungerer for en 12V krets. En 120V AC dimmerbryter vil imidlertid ikke fungere for 12V kretser, da motstanden er for høy.

12V dimmerbryter (*forsøk på egen risiko*): For å dimme 12V lysdioder ble det brukt et 10k-ohm potensiometer (variabel motstand) med PÅ/AV-posisjoner. *** Dette alternativet anbefales IKKE med mindre du er kjent med potensiometre og hvordan de fungerer. *** Et standard potensiometer har tre terminaler (1, 2 og 3), mens ON/OFF potensiometeret har 5 terminaler (3 standard pluss 2 på baksiden). De to bakre klemmene (4 og 5) fungerer som en standard PÅ/AV -bryter (koblet i PÅ -posisjon og frakoblet i AV -posisjon). 1. Koble en av de bakre klemmene (4) direkte til den midtre standardterminalen (2). 2. Koble den ene enden av kuttet "varm" ledning til den andre bakre terminalen (5), og 3. Koble den andre enden av den "varme" ledningen til standardterminalen (3) som måler ~ 10k ohm [til senterterminalen (2)] når skiven er i AV -posisjon. 4. Den motsatte terminalen (1) måler ~ 0 ohm i AV -posisjonen og skal kobles direkte til senterterminalen (2).

Jeg loddet "hurtigfrakobling" -spade -kontakter på terminalene for de "varme" ledningene (3 og 5).

Med alle ledningene på plass, kan du begynne å lage tilkoblinger i den sentrale elektriske boksen.

Trinn 5: Ledningstilkoblinger i sentral elektrisk boks

*** ADVARSEL *** *** ADVARSEL ***

*** ALLE KILLBRYTERE MÅ VÆRE I ÅPENE/AV -STILLINGENE ***

Start med å koble ledningene som kommer fra solcellepanelene (solcellepaneler IKKE tilkoblet) til ladekontrolleren, og sørg for å installere en drepebryter på linje for den positive tilkoblingen. Koble alle ledninger til ladekontrollen, men IKKE gjør tilkoblingene til batteriet eller solcellepanelene ennå. Igjen, sørg for at drepebryteren er i åpen/av -posisjon.

Installer ledningene fra batteribanken til omformeren (for 120V AC) og avbryterbryteren til hovedsikringsboksen (for 12V DC), men IKKE koble ledningene til batteriene. Igjen, sørg for at drepebryteren er i åpen/av -posisjon.

Koble alle 12V jordledninger til den samme jordbussen. Når alle jordledningene er koblet til, kan de positive ledningene nå kobles til de riktige sikringene. Sørg for at du kobler til de riktige ledningene ved å merke dem under installasjonen, eller spore dem med en tonerenhet.

Når alle 12V -tilkoblingene er gjort, begynner du å koble 120V -ledningene. Denne prosessen er mye enklere, ettersom kraftomformeren vil håndtere 120V vekselstrøm, og alle uttak kan være på samme krets. Koble først alle jordledningene (grønne), deretter de nøytrale (hvite) ledningene, etterfulgt av de varme (svarte) ledningene. Tilkoblingsrekkefølgen er ikke ekstremt viktig når det ikke er strøm på ledningene, men det er bedre å ha for vane å koble jordledninger først.

Hvis du bruker mer enn ett batteri, kan du koble batteriene sammen på dette tidspunktet (opprette en batteribank), men IKKE koble hovedbatteriet til andre komponenter (ladekontroller, inverter, 12V kretser, etc.). Bruk en stor ledning (jeg bruker 4-gauge) for å koble batteriene sammen.

Trinn 6: Installer og koble til solcellepaneler

Installer solcellepanelene på ønsket sted. Jeg bygde en ramme for å feste panelene til i stedet for å montere dem direkte på taket. Rammen blir deretter festet til taket ved hjelp av låser og låser, noe som gjør det mulig å justere vinkelen og lageret til panelene når de står stille for å maksimere solabsorpsjon. Hvis denne metoden brukes, må du sørge for å sikre panelene ordentlig før du reiser igjen.

Dekk til solcellepanelene med et teppe (eller noe annet) for å forhindre at lyset treffer panelene og at det produseres strøm.

Koble solcellepanelene parallelt for et 12V -system: 1. Koble jordkabelene (-) til hvert panel. Koble de positive (+) terminalledningene for hvert panel sammen. Koble jordklemmene (-) til riktig ledning som fører til ladekontrollen. Koble de positive (+) terminalene til riktig ledning som fører til ladekontrollen. ** Igjen, sørg for at drepebryteren er i OPEN/OFF -posisjon før du kobler til. Fjern dekselet/teppet fra panelene. For Renogy-panelene som brukes i denne opplæringen, er MC4-kontakter forhåndsinstallert, slik at ingen ledninger blir eksponert.

Trinn 7: Gjør de siste tilkoblingene og slå på systemet

Det er på tide å gjøre de siste tilkoblingene og slå på systemet. Før du kobler til, må du kontrollere at alle drepebrytere er i OPEN/OFF -stillingen.

Koble ladekontrolleren, strømomformeren og 12V bussledninger til batteribanken. (Hvis du bruker mer enn ett batteri, må du angi et hovedbatteri som skal kobles til andre komponenter. Ikke koble ett batteri til ladekontrolleren og et annet til omformeren eller sikringsboksen) 1. Koble jordledningen (-) fra ladekontrolleren, omformeren og 12V jordbussen til bakken (-) terminalen på hovedbatteriet. Koble den positive (+) ledningen fra ladekontrolleren, omformeren og 12V buss/sikringsboksen til den positive (+) terminalen på hovedbatteriet. Lukk drepebryteren mellom ladekontrolleren og batteribanken (hvis installert).3. Lukk drepebryteren mellom solcellepanelene og ladekontrollen. Lukk drepebryteren mellom batteribanken og 12V -bussen eller sikringsboksen. Vri (lukk) bryteren på omformeren bak til PÅ -posisjon. Test uttak, brytere og andre enheter for å sikre at de fungerer som de skal. ** Hvis noe ikke fungerer som det skal, åpner du alle drepebrytere før feilsøking ** Prøv å gå tilbake til linjer eller se etter punkteringer/brudd der ledninger festes til pigger. Sørg for at alle tilkoblinger er godt festet og får god kontakt.

Gratulerer!!

Du har nå et fullt installert og operativt solcelleanlegg for bobilen din, varebilen eller bobilen!