Панэлі сонечных батарэй павялічваюць сетку LVDC

Сёння некаторыя ў Еўропе занепакоеныя ростам коштаў на энерганосьбіты, і нават калі ўсе страхі, звязаныя з гэтым, знікнуць за адну ноч, мы, безумоўна, убачым рост коштаў. Як хакер, вы можаце ўважліва паглядзець на энергаёмістыя прылады ў вашым доме і нават прыняць на іх меры. Такім чынам, [Пётр] усталяваў некалькі сонечных батарэй на сваім даху, але не змог зразумець, як легальна падключыць іх да грамадскай сеткі ці хаця б да сеткі 220 В сваёй кватэры. Вядома, добрае рашэнне - пабудаваць асобную паралельную сетку LVDC і размясціць у ёй кучу прылад!
Ён выбраў 48 В, таму што гэта дастаткова высокае, эфектыўнае, лёгкае для атрымання такіх рэчаў, як DC-DC, бяспечнае, калі гаворка ідзе пра юрыдычныя пытанні, і ў цэлым сумяшчальнае з яго ўстаноўкай сонечнай панэлі. З тых часоў ён трымае такія прылады, як ноўтбукі, зарадныя прылады і свяцільні, на рэйках пастаяннага току, а не падключае іх непасрэдна, і яго хатняя інфраструктура (уключаючы стэлаж з платамі Raspberry Pi) цалкам задаволеная функцыянаваннем 24/7. рэйка 48В. На выпадак пахмурнага надвор'я ёсць рэзервовае харчаванне ад звычайнай сеткі пераменнага току, а ў выпадку адключэння электраэнергіі дзве вялізныя LiFePO4 батарэі будуць сілкаваць усё падлучанае абсталяванне напругай 48 В на працягу двух з паловай дзён.
Прылада вырабіла і спажыла 115 кВт/гадз за першыя два месяцы - гэта вялікі ўклад у хакерскі праект энергетычнай незалежнасці, і ў паведамленні ў блогу дастаткова падрабязнасцей для ўсіх вашых патрэбаў натхнення. Гэты праект з'яўляецца напамінам аб тым, што праекты пастаяннага току нізкага напружання з'яўляюцца добрым варыянтам у мясцовым маштабе - мы бачылі жыццяздольныя пілотныя праекты ў Hackcamp, але вы таксама можаце пабудаваць невялікі ІБП пастаяннага току, калі хочаце. Магчыма, хутка мы знойдзем выхад для такой сеткі.
Базавыя станцыі сотавай сувязі ў цяперашні час выкарыстоўваюць 48 В. Мне трэба наладзіць нешта падобнае для праекта суседскага назірання.
Я думаў аб тым, каб дома запусціць некалькі сервераў HP DL360 з сонечнымі панэлямі і батарэямі без блокаў сілкавання 48 В пастаяннага току, якія адпавядалі б гэтым серверам і каб пазбегнуць неэфектыўнасці інвертара пастаяннага току ў пераменны ток, але потым я ўбачыў цану гэтых блокаў сілкавання ў 48 VDC. … БОЖА МОЙ. Вяртанне інвестыцый да 2050 года!
48 В было напругай на шыне ў тэлекамунікацыйных сістэмах з часоў Строугера (з гіганцкімі батарэямі) і пераносілася на абсталяванне валаконна-аптычнай сеткі.
Так, уся тэлекамунікацыйная галіна працуе ад 48 В пастаяннага току. Ад старых аналагавых камутатараў да сучасных базавых станцый сотавай сувязі. ІТ-цэнтры апрацоўкі дадзеных звычайна працуюць ад сеткі пераменнага току.
ДОБРА Адзіная непрыемнасць з гэтай устаноўкай (пры ўмове, што другая палова зацверджана і захоўваецца ў бяспечным месцы, далей ад хатніх жывёл і дзяцей) заключаецца ў тым, што калі лакальнае сховішча энергіі запаўняецца, лішак энергіі траціцца марна, калі вы знаходзіцеся так блізка да сеткі. Інтэрканэкты ідуць, напэўна, вельмі шкада, што гэтая энергія траціцца на танныя. Я не вінавачу іх у гэтай сітуацыі, яны зрабілі працу для сябе і не могуць знайсці законнага/бяспечнага/даступнага спосабу абыйсці апошнюю перашкоду… напэўна, бюракратам лепш, чым юрыстам і палітыкам. хаця ў жыцці яны часта падобныя адзін на аднаго, магчыма, усе яны розныя станы адной формы жыцця...
Я б сказаў, каб палегчыць жыццё тым людзям, якія не валодаюць тэхналогіямі, з пастаянным токам вы, напэўна, будзеце жыць або падтрымліваць лепшы варыянт, даступны сёння, які, верагодна, сілкуецца ад USB...хоць я ненавіджу гэта, таму што крыніца харчавання праз USB - гэта беспарадак, зрабіць гэта правільна здаецца вялікай праблемай, і наўрад ці ён будзе такім эфектыўным, як рэйка 48 В. Ён настолькі паўсюдны, што зразумелы людзям, якія не маюць тэхнічных ведаў, таму што ён падключаецца і працуе (пры правільнай канфігурацыі). Пазбаўцеся ад неабходнасці шукаць правільны пераўтваральнік DC-DC для ўсяго або актыўна кантралюйце напружанне «крыніцы харчавання» кожны раз, калі вы падключаеце новую прыладу - я раблю гэта за сваім сталом, але яшчэ нічога не смажыў...
Але ў якасці стандартнага акумулятара з уваходам для адсочвання сонечнай энергіі, магчыма, нават у якасці інвертара для блока пераменнага току, які вы павінны мець, і калі вы хочаце пазбегнуць стварэння ўласнага больш раздражняльнага блока сілкавання USB, вы можаце выкарыстоўваць функцыю ўзгаднення сілкавання USB . Гэта не так ужо і складана для вас наладзіць. Акрамя таго, гэтага больш чым дастаткова для хакераў сярод нас, каб усталяваць сонечныя батарэі (пажадана на мацаваннях для адсочвання сонца), забяспечыць маніторы стану, сігналы аб нізкім зарадзе батарэі і акуратна арганізаваць кабелі ў адзіным самым важным месцы для махлярства. Крыху…
Добрым рашэннем для ліквідацыі залішняй энергіі з'яўляецца скід грузаў, такіх як электрычныя кампаненты, у воданагравальнік. Пасля поўнай зарадкі акумулятар можа пераключыцца на выкарыстанне даступнай сонечнай энергіі для нагрэву вады.
Хаця воданагравальнік таксама можа «напоўніцца» (дастаткова гарачым) з часам, калі ён не вельмі вялікі.
Перавага сонечнай энергіі ў тым, што вам не трэба збіраць сонечную энергію. Вы можаце смела размяшчаць панэлі пад сонечнымі прамянямі, не выкарыстоўваючы патэнцыйную энергію.
Вядома, гэта пустая трата, і калі гэта ў вашых інтарэсах, падаваць электраэнергію ў сетку - гэта першы выбар.
Як кажа CityZen, з часам ён запоўніцца, гэта проста яшчэ адна форма захоўвання энергіі. Не кажучы ўжо пра тое, што калі вы ўжо жывяце ў гарачым раёне, ваш кандыцыянер будзе працаваць мацней, калі ён у вас ёсць, а калі не, ваша жыццё будзе больш непрыемным, чым павінна быць, таму што бак ізаляваны проста так... Вада сапраўды ёсць вельмі добры назапашвальнік энергіі, але большасці дамоў насамрэч не патрэбна такая колькасць гарачай вады, а ўстаноўка аднаго бака большага памеру азначае, што, калі ў вас няма бясплатнай энергіі, у вас усё роўна будзе шмат вады, якую можна выкарыстоўваць у поўнай меры. вышэй для ацяплення з-за велізарнай плошчы паверхні, якую ён выклікае.
На самай справе няма добрай «разгрузкі» ў індывідуальным маштабе, вялікая сетка з вялікімі заводамі можа лёгка запусціць некалькі дадатковых змен і павялічыць вытворчасць звыш попыту, каб максімальна выкарыстоўваць «бясплатную» энергію. Але для мяне гэта проста нагода, каб граць гучна і крута 24/7, бесклапотна выкарыстоўваць энергію, пакуль яна доўжыцца або пакуль сусед цябе не заб'е.
Аднак у цёплае і гарачае надвор'е паглынальнае астуджэнне можа дапамагчы выкарыстоўваць лішак цяпла для астуджэння кватэр.
Вы таксама можаце запусціць невялікі пакаёвы кандыцыянер з інвертарам, калі ў вас ёсць шмат лішняй энергіі, якую трэба адключыць, і горача. Магчыма, інвертар звонку... Было б вельмі цікава даведацца, ці можна зрабіць цеплавой помпа, які выкарыстоўвае вонкавае паветра ў якасці крыніцы цяпла/радыятара. Вядома, гэта сапраўды неэфектыўна, але калі ваша праблема ў занадта вялікай магутнасці, неэфектыўнасць амаль дапаможа.
@smellsofbikes Тое, што часам у вас занадта шмат сіл і вы можаце пабудаваць нешта неэфектыўна, не азначае, што вы павінны. Што адбываецца, калі ў вас зараз мала энергіі, але вам усё роўна трэба прайсці праз вельмі неэфектыўны працэс? Як у маім вышэйпрыведзеным прыкладзе з гіганцкім рэзервуарам для вады, вы павінны знайсці разумны баланс, каб, калі ў вас мала энергіі і калі ў вас дастаткова энергіі для канцэрту хэві-метал, важныя/карысныя рэчы можна было завяршыць… . ..
Калі нельга даць за грошы ці чаму нельга даць бясплатна **? Тады ўсё лішняе, што вы можаце стварыць, - гэта толькі патэнцыял, які вы не выкарыстоўваеце, і гэта не канец свету, проста ганьба.
** Калі выказаць здагадку, што гэта не патрабуе ад вас ніякіх актыўных выдаткаў - што тут з'яўляецца галоўнай праблемай, «фіксаваная плата» за падключэнне да сеткі значная, так што нават калі вы не выкарыстоўваеце большую частку свайго злучэння, гэта, верагодна, будзе каштаваць больш. чым яны дасылаюць яго вам. Яны плацяць вам за лішак – не тое каб я супраць аддаваць лішкі, гэта працуе для некаторых людзей у гэтай гіганцкай сетцы, і мне гэта не патрэбна. Але плаціць кампаніі столькі за прывілей зарабляць больш грошай ад іншых людзей...
Паколькі прылады з харчаваннем ад USB становяцца ўсё больш распаўсюджанымі, я прыдумаў нешта падобнае для 5 В. Яшчэ лепш было б некалькі партоў USB C на 5 В і некалькі партоў пераменнага току. Адтуль вы можаце выкарыстоўваць 5 В для прылад малой магутнасці і USB C для прылад высокай магутнасці. Недахопам з'яўляецца тое, што парты USB C павінны апрацоўваць напружанне на порт, у той час як USB A 5v - гэта проста рэйка 5v.
Прынамсі, я амаль упэўнены, што ў канчатковым выніку пабудую офіс з сеткай 5 В USB. Напэўна, я б таксама зрабіў 12 В, бо мае электронныя праекты, якія патрабуюць больш за 5 В, амаль заўсёды патрабуюць 12 В. (Акрамя таго, я амаль упэўнены, што кожны маршрутызатар, якім я валодаю, выкарыстоўвае 12 В, і было б добра мець простыя асобныя разеткі для кожнай прылады замест насценнага трансфарматара!)
На жаль, мушу сказаць вам, што напруга 5 В (ці нават 12 В) дрэнная для размеркавання электраэнергіі: усяго метр ці два цягнучага кабеля са стратамі 10% і больш практычна непрыдатныя. Аўтамабілі ўвесь час адчуваюць цяжкасці з напругай 12 В, але, паколькі яны маленькія, яны могуць з гэтым справіцца, але грузавікі і вялікія лодкі выкарыстоўваюць 24 В, так што так, 48 В - лепшае значэнне: усё яшчэ бяспечны дыяпазон, пакуль вы не аблізваеце яго . стандартнае напружанне, дастатковае абсталяванне і магчымасць транспартаваць пэўную даўжыню без асаблівых страт.
Страты пераўтварэння энергіі больш важныя, чым страты ў кабелі. Напрыклад, у выпадку з гэтым артыкулам, калі выказаць здагадку, што кожнае пераўтварэнне пастаяннага току ў пастаянны будзе эфектыўным на 90%, мы страцім 27% энергіі, якую атрымліваем ад зараднай прылады USB 5 В. Калі пераўтваральнік крыху горш, на 85%, то страты дасягнуць 39%. Кантралёры і пераўтваральнікі зарада на практыцы звычайна дасягаюць каля 80% ККД, таму нярэдка страчваецца да паловы энергіі толькі на рэгуляванне напружання. Калі патрабаванні да сістэмы нізкія, страты непрацуючага абсталявання могуць спажываць амаль усю энергію.
Калі вы не выкарыстоўваеце тоўстыя кабелі, страты ў кабелях могуць быць даволі высокімі пры напрузе 5 В, і вы, верагодна, выдаткуеце на гэтыя кабелі больш, чым на эфектыўнае пераўтварэнне 24 В.
Калі ў вас два дзясяткі USB-партоў магутнасцю 5 Вт, вам спатрэбіцца блок харчавання магутнасцю 120 Вт. Калі б крыніца харчавання мела пастаянную базавую нагрузку 10 Вт, намінальны «ККД» пры названай нагрузцы складаў бы 92%, але калі сярэдняе выкарыстанне USB-порта складае каля 5%, агульная рэальная эфектыўнасць сістэмы складае каля 60%. .
Усё, што ніжэй за абсалютны мінімум 36 В, не павінна выкарыстоўвацца на вялікіх адлегласцях. Асабліва не 5v. Адаптары харчавання настолькі танныя, што медзь дарагая і цяжкая. Акумулятары таксама дарагія, і страта энергіі з'яўляецца праблемай.
Асабіста я наогул не стаў бы рабіць якую-небудзь мікрасетку LVDC (раней я гуляў з ёй і так яе ненавідзеў, што зняў пра яе цэлае відэа).
Я заўсёды кажу, што пастаўце батарэю ў кропку нагрузкі і выкарыстоўвайце падаўжальнік, калі вам патрэбна сіла. Выключэннем з'яўляецца PoE, які практычна бясплатны для Ethernet і можа спатрэбіцца вам для іншых мэтаў.
USB-C для ўсіх вашых праектаў, сілкаванне ад знешніх батарэй і насценных адаптараў пры неабходнасці. Майце на ўвазе, што існуюць трыгерныя модулі USB-PD, вы можаце атрымаць 9, 15 або 20, калі хочаце (12 В састарэлы і, верагодна, не будзе працаваць з новымі адаптарамі IIRC)
Калі вы хочаце выкарыстоўваць сонечную энергію, 12 В добра падыходзіць для невялікіх прабегаў да 100 Вт на некалькі футаў, а таксама больш распаўсюджана, чым 5 В і 48 В і г.д., дерзайте. Ці проста купіце камерцыйны сонечны генератар LifePO4, яны фантастычныя.
Кожны амбіцыйны майстар заўсёды хоча зрабіць што-небудзь з шынай пастаяннага току, але звычайна гэта дрэнна, таму што спажывецкія прылады не прызначаны для гэтага, і вы губляеце аспект «проста працуе» USB-бародаўкі, якая заканчваецца паўсюль месца. Гэта грувасткія кабелі і куча нестандартных раздымаў, якія не падыходзяць для астатняга свету і ствараюць толькі клопаты для вашай сістэмы DIY.
Лепшая рэалізацыя, якую я бачыў, - гэта стандарт ARES для аматарскага радыё, але нават у гэтым выпадку... ён добры толькі для кароткіх прабегаў.
Для харчавання 5 В у офісе я проста выкарыстоўваю разетку з убудаваным трансфарматарам і портам USB.
Для 12 В для маршрутызатараў і іншых рэчаў, каб высветліць, я б проста купіў вялікі трансфарматар 12 В 5 А і 2,1 мм Y-кабель (пераканайцеся, што вы набылі прыстойныя) або пачакаць, пакуль трыгерны модуль стане даступным PPS для 12 В, вазьміце 12 В. USB з новых прылад - порт C.
Ці яшчэ лепш, калі гэта магчыма, паступова адмяняйце сілкаванне, не звязанае з USB. Выдаткаваўшы трохі больш на абнаўленне, каб атрымаць усе USB-PD, вырашыць усю праблему, калі вам патрэбен новы маршрутызатар або любы маршрутызатар высокага класа, які, верагодна, будзе працаваць ад USB.
Калі б я сапраўды хацеў мець разетку на 12 В, я б падумаў паставіць правадны трансфарматар Mean Well у службовую скрынку побач з разеткай, а не выкарыстоўваць на самой справе 12 В. Няма адзінай кропкі адмовы, страты магутнасці ў тоўстым або тонкім кабелі, просты і відавочны рамонт.
120 В пастаяннага току падыходзіць для харчавання большасці крыніц пераменнага току, але гэта самая нізкая мяжа таго, чым яны задаволеныя. Яны аддаюць перавагу 160 В пастаяннага току або вышэй.
Не, з майго вопыту яны адключаюць каля 65 В пастаяннага току, але вы таксама павінны знізіць напругу ніжэй за 130 В пастаяннага току, я не вымяраў, але я мяркую, што 100-0% лінейнае падзенне ад 130-65 В пастаяннага току.
Дзіўная здагадка. Я мяркую, што ўваходны ланцуг апрацоўвае некаторы фіксаваны ток. Гэта азначае, што калі напружанне дасягае 130-65 В, рэйтынг зніжаецца да 50%, а ніжэй за 65 В спрацоўвае іншая схема блакіроўкі напружання.
Многія падстанцыі маюць акумулятар, які сілкуе ахоўныя рэле і дазваляе аўтаматычным выключальнікам працаваць (размыкацца і зараджацца) у выпадку адключэння электрычнасці. Стандартнае напружанне - 115 В пастаяннага току. Ён на 100% працуе ад акумулятара і мае зарадную прыладу AC->DC, каб гарантаваць, што акумулятар заўсёды цалкам зараджаны, так што ў гэтым выпадку няма сонечнай энергіі.
Згодна з кнігай Моцэнбокера “Вяртанне ўлады” https://yugeshima.com/diygrid/ Толькі 120 В пастаяннага току
Праблема размеркавання пастаяннага току была вырашана з дапамогай 802.3af (ён жа PoE) - Power over Ethernet. На самай справе няма неабходнасці выкарыстоўваць частка ўраўнення Ethernet. Паўсюдныя адаптары, бяспечнае размеркаванне электраэнергіі і выдатныя інструменты справаздачнасці/кіравання. Гэта нават не дорага - вы можаце атрымаць 100 Мбіт/с 48-партовы канцэнтратар на ўзроўні цэнтра апрацоўкі дадзеных усяго за 30 фунтаў.
У гатэлі Marcel у Нью-Хейвене 164 нумары, усе яны працуюць ад сонечнай і правадной электраэнергіі пастаяннага току. Вось добры агляд: https://www.youtube.com/watch?v=J4aTcU6Fzoc.
Я збіраўся згадаць гэта, яны выкарыстоўваюць POE. Страты, выкліканыя працай, павінны быць менш, чым страты пры пераключэнні з пастаяннага току на пераменны ток і назад на пастаянны ток. Таксама дае ўбудаваную аналітыку таго, што вы выкарыстоўваеце.
Часам я забываюся, што жыву афлайн. У мяне ёсць інвертар з 48 В пастаяннага току ў 220 В пераменнага току, які бесперапынна выдае каля 5 кВт, хаця ён ніколі не быў моцна нагружаны. Вадзяная помпа на 220 вольт, халадзільнік, маразільнік, тэхніка, інструменты, асвятленне - усё гэта стандартна для балот. У мяне ёсць асобныя 12В і 24В пастаяннага току і/або большасць іншых тыпаў налад харчавання. Кіруйце прадпрыемствам па вырабе сталёвых канструкцый на тым самым прадпрыемстве і пампуйце пітную ваду для вялікага каня. Батарэі ад вялікай сістэмы КБС, якую я атрымліваю, калі мяняю батарэі па графіку. Правядзіце праверку напружання акумулятараў, абярыце лепшыя, затым устаўце супраціўны награвальнік, зноў кантралюючы напружанне, зноў абярыце лепшыя і купіце іх.
Так, большасць прылад з «універсальным» уваходам пераменнага току могуць працаваць ад пастаяннага току. Памножце ўваходнае напружанне пераменнага току на 1,4, каб атрымаць эквівалентнае напружанне пастаяннага току. Аднак іх унутраныя засцерагальнікі не разлічаны на DC. Заменіце іх засцерагальнікам пастаяннага току або выкарыстоўвайце знешні засцерагальнік. Не падпальвай хату!
> “Гэта азначае, што максімальнае напружанне ў ланцугу складае каля 0,80 В. У выпадку пажару (спадзяюся, ніколі не ўзнікне) гэта не ўяўляе значнай небяспекі для пажарнай каманды.”
Стандарт ELV лічыць 120 В пастаяннага току «бяспечным» без пульсацый, але Агульны стандарт бяспекі ЕС абмяжоўвае яго да 75 В пастаяннага току, у той час як Дырэктыва аб нізкім напружанні прымяняецца да любога напружання ў дыяпазоне 75-1000 В пастаяннага току. Вы ўсё яшчэ можаце парушаць закон і мець патрэбу ў дазволе на ўстаноўку такой сістэмы, але цяжка знайсці выразны адказ або якую-небудзь дакументацыю аб тым, што менавіта вы можаце рабіць як індывідуальны будаўнік без спецыяльнай падрыхтоўкі.