बालकनी पर सौर बैटरी, उपयोग करने का अनुभव

हाय गीकटाइम्स। यह लेख यात्रा चार्जर " एंकर सोलर 21 डब्ल्यू " के बारे में पिछले भाग की एक निरंतरता है। विभिन्न उपकरणों को चार्ज करने के लिए सौर बैटरी का उपयोग करने का विचार मुझे बहुत ही अच्छा लग रहा था, लेकिन निश्चित रूप से, एक सार्वभौमिक शुल्क के रूप में 21W पर्याप्त नहीं है - मैं न केवल धूप के मौसम में चार्ज करने में सक्षम होना चाहता हूं, बल्कि इसके लिए मुझे शक्ति का एक मार्जिन चाहिए। इसलिए, पूर्ण विकसित सौर पैनल खरीदे गए और उनके साथ प्रयोग शुरू हुए।


इसके बारे में क्या आया, कटौती के तहत विवरण।

लोहा

1. सौर पैनल

अलग-अलग विकल्प हैं, लेकिन बालकनी पर, मुख्य सीमा मुफ्त स्थान की उपलब्धता है। कीमतों के क्रम को समझने के लिए, एक 50W बैटरी की कीमत लगभग 5000 रूबल और इस तरह लगती है:


मिमी में पैनल आयाम - 540x620x30, वजन 4kg।

Balconies आकार में भिन्न होते हैं, पैनलों के आयामों के आधार पर, 2 या 4 टुकड़े डालना काफी संभव है, अब फिट नहीं है। परीक्षण के लिए, प्रत्येक 50W के 2 पैनल खरीदे गए थे। ऐसी बैटरी लगभग 18V अंडर लोड या 24V इसके बिना देती है, इसलिए 2x बैटरी का उपयोग करते समय, आपको 50V तक के कुल वोल्टेज पर गणना करने की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, कई डीसी-डीसी कन्वर्टर्स सामान्य रूप से 30 वी तक काम करते हैं)। आप समानांतर में बैटरी कनेक्ट कर सकते हैं, लेकिन फिर तारों की लंबाई के कारण नुकसान थोड़ा अधिक होगा।

2. नियंत्रक

यहाँ 2 विकल्प हैं:

- सौर पैनल + नियंत्रक + बैटरी

यह एक क्लासिक डिजाइन है: कंट्रोलर बैटरी चार्ज करता है जब सूरज होता है, तो उपयोगकर्ता इसका उपयोग तब करता है जब उसे इसकी आवश्यकता होती है।


इस प्रणाली के कई फायदे हैं:

- ऊर्जा का उपयोग जब चाहें तब किया जा सकता है, न कि केवल तब जब यह प्रकाश हो;
- एक इन्वर्टर कनेक्ट करने और 220V आउटपुट प्राप्त करने की क्षमता,
- एक बोनस के रूप में, बिजली की निकासी के मामले में घर में एक बैकअप स्रोत।

एक खामी है: एक उच्च क्षमता वाली बैटरी का उपयोग मौलिक रूप से इस घटना के विचार के पर्यावरण मित्रता को मारता है। बैटरी चार्ज / डिस्चार्ज चक्र की संख्या सीमित है, उन्हें ओवरडिसचार्ज पसंद नहीं है, इसके अलावा, बैटरी और नियंत्रक काफी महंगे हैं। नियंत्रक की कीमत सबसे सस्ते PWM संस्करण के लिए 1000r से है, MPPT समर्थन के साथ अधिक महंगे (और कुशल) संस्करण के लिए 10000-20000r तक (एमपीपीटी यहां क्या पढ़ा जा सकता है )। बैटरी की कीमत 40-50A * h की नियमित जेल बैटरी के लिए 5000r से है, कुछ LiFePo4 बैटरी का उपयोग करते हैं, वे निश्चित रूप से अधिक महंगे हैं।

- ग्रिड-टाई इन्वर्टर

यह तकनीक इस समय सबसे अधिक आशाजनक है।


लब्बोलुआब यह है कि कनवर्टर ऊर्जा को सीधे घरेलू विद्युत नेटवर्क में परिवर्तित करता है और स्थानांतरित करता है। इसी समय, आम नेटवर्क से खपत ऊर्जा कम हो जाती है, घर के बिजली के मीटर कम रीडिंग पर कब्जा कर लेते हैं।

आदर्श रूप से, यदि सौर पैनल सभी उपभोक्ताओं के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करते हैं, तो मीटर पर मूल्य बिल्कुल भी नहीं बढ़ेगा। और अगर अपार्टमेंट / घर की खपत सौर पैनलों के उत्पादन से कम है, तो मीटर ऊर्जा के "निर्यात" को रिकॉर्ड करेगा, जिसे बिजली आपूर्तिकर्ता कंपनी द्वारा ध्यान में रखा जाना चाहिए। रूस में, हालांकि, इस तरह की योजना अभी तक काम नहीं करती है - इसके अलावा, अधिकांश पुराने बिजली मीटर ऊर्जा को "मॉडुलो" मानते हैं, अर्थात आपके द्वारा दी गई ऊर्जा के लिए भी आपको भुगतान करना होगा। ऐसा लगता है कि 2017 में उन्होंने कानूनी स्तर पर सूक्ष्म पीढ़ी के मुद्दों को हल करने का वादा किया था। लेकिन वैसे, बालकनी पर पैनलों के लिए यह केवल सैद्धांतिक हित है - उनका उत्पादन बहुत छोटा है।

ग्रिड-टाई इन्वर्टर की कीमत शक्ति के आधार पर $ 100 से होती है। हमें माइक्रोविनेटरों का भी उल्लेख करना चाहिए - वे सीधे बैटरी पर स्थापित होते हैं, और तुरंत साधन वोल्टेज को छोड़ देते हैं, हालांकि, पैनलों की अनुशंसित शक्ति कम से कम 200W है। इन्वर्टर सीधे सौर पैनल के पीछे लगाया जाता है, इससे आप उन्हें इस तरह से कनेक्ट कर सकते हैं:


लेकिन एक बालकनी के लिए यह निश्चित रूप से अप्रासंगिक है।

परीक्षण

सबसे पहले, यह पता लगाना दिलचस्प था कि सौर पैनलों से वास्तविक शक्ति क्या प्राप्त की जा सकती है। इसके लिए, रास्पबेरी पाई के लिए ADS1115 ADC बोर्ड को $ 15 के लिए खरीदा गया था:


इसका उपयोग करना सरल है, इनपुट वोल्टेज एक विभक्त द्वारा विभाजित है और एनालॉग इनपुट को खिलाया जाता है, हमारे पास आउटपुट पर डिजिटल मूल्य हैं। एडीसी के साथ काम करने के लिए सूत्र यहां लिए जा सकते हैं । ACS712 वर्तमान सेंसर भी खरीदा गया था, वोल्टेज सेंसर को प्रतिरोधों के एक समूह से बनाया गया था (घर पर केवल एक नाममात्र था)। एक लोड के रूप में, एक पारंपरिक 100W बल्ब स्थापित किया गया था। बेशक, 48 वोल्ट से यह जला नहीं था (बल्ब 220 वी के लिए रेटेड है), लेकिन केवल बमुश्किल ही चमकता है। सर्पिल का प्रतिरोध 42 ओम है, जो आपको लगभग वोल्टेज द्वारा बिजली का अनुमान लगाने की अनुमति देता है (हालांकि गरमागरम दीपक में एक गैर-रैखिक प्रतिरोध है, लेकिन एक मोटे अनुमान के लिए यह करेगा)।

पहला परीक्षण संस्करण इस तरह देखा गया:


स्रोत को डब किया गया था ताकि सीएसवी में डेटा और वर्तमान समय बचाया गया था, और स्थानीय नेटवर्क पर फ़ाइलों को डाउनलोड करने के लिए रास्पबेरी पाई पर एक वेब सर्वर लॉन्च किया गया था।

चर क्लाउड कवर के साथ एक विशिष्ट स्पष्ट दिन के लिए परिणाम इस तरह दिखते हैं:


यह देखा जा सकता है कि सुबह में वोल्टेज का शिखर गिरता है, कि पैनलों की अनुचित स्थापना का परिणाम है - आदर्श रूप से वे ईमानदार नहीं होना चाहिए।

और यही "असफलता" उस दिन की तरह दिखती है जिस दिन बादल आते हैं और बारिश होने लगती है:


44 वी के वोल्टेज और 42 ओम के दीपक के फिलामेंट के प्रतिरोध को देखते हुए, हम मोटे तौर पर अनुमान लगा सकते हैं (दीपक प्रतिरोध की गैर-रैखिकता को अनदेखा किया गया है), जो कि सबसे अच्छी स्थिति में प्राप्त शक्ति पी = यू * यू / आर = 46 डब्ल्यू है। काश, एक 100-वाट पैनल की दक्षता जब लंबवत रूप से स्थापित होती है, तो बहुत अच्छा नहीं होता है - सूरज की रोशनी सही कोण पर पैनल पर नहीं पड़ती है। सबसे खराब स्थिति (बादल, बारिश) में बिजली 10W तक गिर जाती है। सर्दियों और गर्मियों में, प्राप्त कुल ऊर्जा भी भिन्न होगी।

ऊर्जा को सीधे नेटवर्क में स्थानांतरित करने का अनुभव असफल रहा: 45 वाट से 500 वाट का इन्वर्टर बस काम नहीं करता था। सिद्धांत रूप में, यह अपेक्षित था, इसलिए इन्वर्टर भविष्य के लिए छोड़ दिया गया था जब तक कि एक बड़ी बालकनी के साथ एक जगह पर नहीं चला गया ।

नतीजतन, बफर बैटरी को छोड़ने का निर्णय दिया गया, एकमात्र कार्य विकल्प सीधे डीसी-डीसी कन्वर्टर्स का उपयोग करना था: उदाहरण के लिए, ऐसा कनवर्टर किसी भी यूएसबी डिवाइस को चार्ज कर सकता है, इसके आउटपुट पर पहले से ही एक यूएसबी कनेक्टर है:



थोड़ा अधिक महंगे मॉडल हैं, उनके पास एक बड़ा अधिकतम वर्तमान और बड़ी संख्या में यूएसबी कनेक्टर हैं:


लैपटॉप चार्ज करने के लिए एक dc-dc कनवर्टर खोजने का भी विचार है, eBay पर उनकी पसंद बहुत बड़ी है।

निष्कर्ष

यह प्रणाली प्रकृति में प्रयोगात्मक है, लेकिन सामान्य तौर पर यह कहा जा सकता है कि यह काम करता है। जैसा कि अनुसूची से देखा जा सकता है, लगभग 7 बजे से शाम 5 बजे तक, पैनलों द्वारा दी गई शक्ति 30 डब्ल्यू से अधिक है, जो सिद्धांत रूप में इतना बुरा नहीं है। पूरी तरह से बादल भरे मौसम में, परिणाम निश्चित रूप से बदतर हैं।

बेशक, आर्थिक व्यवहार्यता का कोई सवाल ही नहीं है - जब 7 घंटे के लिए 40W * h पैदा होता है, तो 2 kW * h प्रति सप्ताह उत्पन्न होगा। हर कोई अपने क्षेत्र की कीमतों में स्वतंत्र रूप से भुगतान का अनुमान लगा सकता है। प्रश्न, निश्चित रूप से, कीमत में नहीं है, लेकिन अनुभव प्राप्त करने में, जो हमेशा दिलचस्प होता है।

लेकिन ऊर्जा कहां डालनी है, यह सवाल अभी भी खुला है। USB उपकरणों को चार्ज करने के लिए 40W का उपयोग करना बहुत ही बेमानी है। EBay पर 10.5-28V के ऑपरेटिंग वोल्टेज के साथ 300W के लिए ग्रिड टाई इनवर्टर हैं, लेकिन उन पर कुछ समीक्षाएं हैं, और मैं एक परीक्षण पर $ 100 खर्च नहीं करना चाहता। यदि कोई उपयुक्त समाधान नहीं मिल सकता है, तो हम मान सकते हैं कि एक 50-वाट पैनल एक बालकनी के लिए इष्टतम है - इसके साथ विभिन्न गैजेट चार्ज कर सकते हैं, इस मामले में अतिरेक न्यूनतम है।

कम से कम, अब सभी घरेलू डिजिटल उपकरणों (टेलीफोन, टैबलेट) को बिना किसी परेशानी के "हरित ऊर्जा" में बदल दिया गया है। अभी भी एक बफर LiFePo4 बैटरी का उपयोग करने पर विचार करने के लिए एक विचार है - लेकिन बैटरी और नियंत्रक दोनों को चुनने का सवाल अभी भी खुला है।

इसके अलावा: जैसा कि टिप्पणियों में सुझाया गया है, आप एक लीड बैटरी, जैसे कि कार का उपयोग कर सकते हैं। हां, यह वास्तव में एक सस्ता और काम करने वाला विकल्प है, जिसमें 100 वाट का पैनल होता है, लगभग ऐसा नियंत्रक पर्याप्त होगा, केवल eBay पर $ 10-20 की कीमत पर:


लेकिन यह समाधान पूरी तरह से पर्यावरण के अनुकूल नहीं है और पूरी तरह से दिलचस्प नहीं है, इसलिए, प्रौद्योगिकियों के अध्ययन के संदर्भ में, मैं इस पर विचार नहीं करता हूं। और अगर किसी को, उदाहरण के लिए, देश में एक वीडियो कैमरा की जरूरत है, तो शायद काफी विकल्प है।

अगले भाग में जारी यूट्यूब पर वीडियो में एक छोटा वीडियो संस्करण भी देखा जा सकता है।

पुनश्च: टिप्पणी में उन्होंने एक तस्वीर पोस्ट करने के लिए कहा, फिलहाल बैटरी इस तरह दिखती है:

पैनलों का यह आकार बालकनी के उपयोग में हस्तक्षेप नहीं करता है और, सिद्धांत रूप में, उपस्थिति को खराब नहीं करता है। साथ ही, जैसा कि टिप्पणियों में सुझाव दिया गया है, अधिक से अधिक बिजली के पैनल खरीदने के लिए यह अधिक लाभदायक है, इष्टतम मूल्य 150-200W के लिए पैनल है, लेकिन उनका प्लेसमेंट थोड़ा अधिक जटिल है, और आपको आयामों का पता लगाने की आवश्यकता है कि पैनल फिट होगा या नहीं। इसके अलावा, सवाल विश्वसनीय फास्टनरों का उठता है।