sistema de iluminação solar de 12V para galpão

Este é o primeiro projeto que concluí no início deste ano.
Tenho um galpão. Uso-o como oficina ou posso ir de bicicleta para algum lugar treinar.
No simulador de turbina
Como área de armazenamento comum.
Embora fique muito perto de casa, não há tomada elétrica, e toda vez que entro no galpão nas noites de inverno, é difícil resistir ao calor. Decidi então tentar instalar um sistema de iluminação LED de baixa tensão, que pode ser alimentado por uma bateria de 12V carregada por um painel solar.
Eu pesquiso no Google. . . .
Pesquisei bastante no Google e depois fui mais a fundo.
Eu não sabia como montar um deles, então levei alguns dias para sentir que tinha adquirido conhecimento suficiente para saber o que estava fazendo.
Para quem não está familiarizado com os componentes de um sistema de carregamento solar, funciona assim: você pode carregar um painel solar diretamente na bateria.
No entanto, quando a bateria está totalmente carregada, tudo isso se torna muito ruim. Se a corrente for injetada na bateria novamente, ela será danificada.
Para evitar isso, você precisa usar um controlador de carga solar, um dispositivo localizado entre os painéis solares e as baterias.
O dispositivo pode regular a corrente que flui para a bateria para evitar sobrecarga e, ao mesmo tempo, impedir que a carga descarregue a bateria em excesso, causando danos.
Existem dois tipos principais de controladores.
Controladores PWM e MPPT.
Obrigado por corrigir Marcaris. Primeiro, modulação por largura de pulso (PWM)
Modulação por largura de pulso)
Mais adequado para aplicações de baixa potência (< 170W)
Mas não consegue lidar com nenhuma sobretensão gerada por células solares.
Em contraste, MPPT（
Rastreamento do Ponto de Máxima Potência)
O controlador de carga tem grandes vantagens na otimização da produção de células solares. Ele pode lidar com células solares que geram sobretensão, o que pode ser usado para melhorar a eficiência de carregamento em 20% a 25%.
Em condições apropriadas).
A modulação por largura de pulso (PWM) tem um tempo de execução muito maior do que a tecnologia MPPT, por isso geralmente é mais barata e oferece mais tamanhos e modelos para escolher.
Com isso em mente, escolhi o modo de modulação por largura de pulso e comecei a comprar os outros componentes de que precisava.
Controlador MPPT: Esky Intellent LCD 30A - £20.
00 painéis solares: painéis fotovoltaicos policristalinos de 100 W - £70.
Bateria 00: bateria recreativa de 12V 35Ah - £50.
Barra de LED 00: Barra de LED 5050 de 5 m e 12 V -
12 interruptores: 2 grupos de interruptores externos - £7,00. Caixa de fusíveis: 4 -
Caixa de fusíveis para carro de passeio - £6.
00 Condutor de bateria: Terminal de anel, fusível em linha e conector Anderson - £5.
00 placa de circuito impresso:4-
Linha terminal - £5.
Conector de painel de 50 pinos: Conector MC4 universal - £5.
Instalação de 50 painéis: 4 instalações de plástico - £13.
99 Instalação: Compensado de 10 mm (400 mm x 300 mm) - £10.
00 Placa traseira: Placa de alumínio de 2 mm (200 mm x 130 mm) - £3.
Linha 50: 15A Vermelho/Preto - £3.
00 parafusos: M8 galvanizados - £4.
50 Outros: Terminais de garfo e fusíveis de pá-
2. Custo total da construção: 217 libras.
Ao optar por um painel de menor potência e uma bateria de menor capacidade, você pode reduzir significativamente esse custo.
Tenho certeza de que a maioria dos componentes ficará mais barata se você comprar em maior quantidade no eBay.
Para mim, a parte interessante deste projeto é sempre a construção.
Decidi instalar a maioria dos componentes principais no quadro de distribuição, que podia ser construído, e depois simplesmente instalá-lo no galpão e conectá-lo.
Optei por usar uma placa de compensado de 10 mm com controladores, terminais, fusíveis e caixas de fusíveis.
O próprio controlador traz um aviso de que a parte traseira é, na verdade, uma fonte de calor.
A canaleta deve ser considerada na instalação.
A princípio pensei em "retirá-lo" da madeira compensada, então o deixei arejar.
Havia um espaço entre a parte traseira do controlador e a madeira, mas, no fim, decidiu-se instalá-lo na placa de alumínio para ajudar no aquecimento.
Cortei o papel 15 mm mais largo que o controle e arredondei os cantos.
(Só por beleza)
Marque e faça quatro furos, depois aparafuse-os na parte traseira do controlador.
Fiz vários furos na placa de circuito para poder passar o cabo por trás, em vez de danificar a parte da frente.
A placa de circuito impresso é colocada perto do terminal do controlador, e o lado de "saída" da placa de distribuição está localizado no lado direito.
O cabo de saída do controlador entra na parte traseira da placa de circuito através de um orifício e, em seguida, sai novamente acima da caixa de fusíveis.
Onde eu conecto o interruptor?
Um dos motivos é que 2-
Interruptores de grupo, que apresentarei nos livros didáticos mais tarde)
Em seguida, conecte os cabos ligados à fita de LED e fixe-os no lugar.
O galpão tem cerca de 2.
Com cinco metros de comprimento, uma lâmpada LED de cinco metros pode ser cortada ao meio e instalada em ambos os lados da viga central do telhado.
Conecte a extremidade distal com um pequeno pedaço de cabo entre as duas.
Felizmente para os painéis solares, o galpão está orientado no sentido norte/sul, então metade do telhado fica voltada para o sul.
O revestimento é muito adequado para máxima exposição à luz solar.
O painel é aparafusado ao suporte do painel (usando parafusos M8).
Em seguida, amarre-o ao teto do galpão.
Da mesma forma, use parafusos M8)
Com porca borboleta, fácil de desmontar.
O suporte de montagem permite que o ar circule por baixo do painel e o direcione de cima para baixo, reduzindo o risco de rasgos causados ​​pelo vento.
Conectei um cabo com conectores MC4 em uma extremidade ao painel e enviei a outra extremidade de volta para a cabine através de um furo que fiz.
Em seguida, passo o fio por um dos orifícios atrás do painel, pressiono-o nos terminais de garfo e depois os conecto à placa de circuito.
Todos os outros cabos são preparados de maneira semelhante.
O conector Anderson no condutor da bateria é um kit bastante "industrial"!
Se você tiver uma ferramenta adequada, esses pinos podem ser curvados, mas eu usei um pequeno maçarico para soldar os cabos aos pinos.
Em um sistema desse tipo, os fusíveis são realmente importantes.
O sistema de 12V geralmente não é considerado perigoso, sendo, portanto, muito adequado para este uso.
No entanto, um curto-circuito pode realmente causar um incêndio.
Como já mencionei, o controlador consegue lidar com o curto-circuito na saída, mas também devemos garantir que a bateria esteja protegida.
A pista que escolhi (veja a foto)
Para conectar a bateria ao controlador de carga, existe um fusível de pá em linha.
Agora são 10h.
O terminal de saída também possui um fusível para proteger a lâmpada contra danos por curto-circuito.
Atualmente, estou usando um fusível de 5A desse lado.
Por fim, fiz uma caixa com o restante da madeira compensada e coloquei a bateria no chão. Queria protegê-la do desgaste, de rasgos, de batidas e pancadas.
Ao conectar o conector MC4 ao painel, o controlador de carga começou a funcionar e passou a exibir a taxa de carregamento, a saída do painel, etc.
Passei algum tempo mexendo no controle antes de entender as configurações. . . .
Infelizmente, o manual fornecido com o controlador Esky não possui tradução para o inglês!
Mencionei anteriormente que optei por usar um interruptor de 2 vias. . . .
O motivo é que quero instalar um segundo conjunto de LEDs que possa ser controlado independentemente... um conjunto vermelho!
Sou astrônomo amador e construir tudo no escuro é um verdadeiro desafio.
No entanto, usar uma lanterna ou acender uma luz normal pode destruir a sensibilidade dos olhos.
A menos que seja um sinal vermelho.
A instalação da segunda faixa de luz significa que posso usar a lâmpada do galpão para iluminar a área durante a montagem, e até mesmo como um local para sentar e observar remotamente.
Use laptops, etc. )
Se estiver muito frio lá fora!
Quando comecei a estudar essa questão, uma das perguntas que eu queria responder era: "Quanto tempo dura a bateria quando a luz está acesa?"
Na verdade, é muito mais difícil do que eu imaginava inicialmente.
Em teoria, minha bateria de 35Ah deveria ser capaz de fornecer 35 horas de energia a 1A antes de se esgotar.
Pintura de barra de LED branca 1.
Portanto, cinco anos significa que são necessárias cerca de 23 horas de funcionamento quando a bateria está totalmente carregada.
O problema é que esses são valores teóricos. . . .
Eles não levam em consideração variáveis ​​como temperatura e estado da bateria, que têm um impacto significativo.
Outra consideração é:
As baterias de ácido não conseguem atingir o máximo teórico em nenhum ponto. . . .
Na verdade, você pode esperar, no máximo, metade do potencial. Dito isso...
Se conseguir alimentar essas fitas de LED por 10 horas, ficarei satisfeito!
O desempenho do carregamento também depende muito de variáveis ​​externas, especialmente da necessidade de luz solar direta.
Com isso em mente, suas baterias carregarão muito melhor na primavera/verão do que em outros meses do ano.
O tempo de carregamento era difícil de calcular, e eu não sabia como o equipamento funcionava até instalar um monitor.
Estou planejando mais cursos, incluindo automação residencial e sistemas de monitoramento que estou implementando atualmente.
Um dos módulos é o monitor de carregamento solar, que fornecerá informações sobre o carregamento atual da bateria, a produção do painel e assim por diante.
Deste sistema.
Assim que eu terminar, irei relacioná-lo a esta continuidade instrutiva.
Também estou estudando o uso de baterias para alimentar inversores de energia e, assim, operar dispositivos com 240V em um curto período de tempo.
Esta é a primeira vez que te dou aula.
Espero que tenha sido útil e, caso ache que esqueci de mencionar algo, cometi algum erro ou tenha alguma dúvida, não hesite em perguntar na seção de comentários abaixo.