Inwerter sieciowy DIY (nie zasila sieci) Alternatywa UPS: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Jest to kolejny post z mojego innego Instruktażowego na temat tworzenia falownika sieciowego, który nie jest przesyłany z powrotem do sieci, ponieważ teraz zawsze można to zrobić w niektórych obszarach jako projekt DIY, a niektóre miejsca nie pozwalają na zasilanie istnieje siatka (i jest całkiem oczywiste, dlaczego siatka nie chce, aby ktokolwiek ją zasilał, co wyjaśnię nieco później)

Mój ostatni post

Koncepcja

Wiele osób chce mieć panele słoneczne, aby zmniejszyć swój wpływ na środowisko lub obniżyć koszty energii elektrycznej, a są na to dwa sposoby: całkowite wyłączenie z sieci, co wymaga dużego banku baterii i przyzwoitego falownika lub dotowanie energii elektrycznej za pomocą obu sieć i energia odnawialna za pomocą falowników podłączonych do sieci, które przesyłają energię z powrotem do sieci. Problem polega na tym, że wyłączenie sieci nie zawsze jest możliwe, a zaprojektowanie systemu, który bez problemu zasilałby wszystko, co chcesz, byłoby bardzo trudne i zawodne. a w przypadku falowników podłączonych do sieci potrzebny jest wykwalifikowany elektryk do zainstalowania falownika, aby był zgodny z przepisami podczas zasilania z powrotem do sieci, co nie jest zbyt opłacalne dla wszystkich lub idealne dla Twojej aplikacji. więc moim rozwiązaniem jest układ słoneczny na małą skalę z „inwerterem bez sprzężenia zwrotnego związanym z siecią” wykorzystującym podstawowe komponenty, które są łatwo dostępne. pozwala to na wytwarzanie i używanie własnej energii elektrycznej bez zasilania sieci, ale nadal jest w stanie korzystać z energii sieciowej, gdy jej zabraknie.

Krok 1: Podstawowa zasada (przegląd wyjaśniający zmiany)

Tak więc kilka rzeczy zmieniło się od ostatniego przesłania o inwerterze związanym z siecią, jedną z nich jest to, że nie używam już ups (zasilania bezprzerwowego). Dzieje się tak z kilku powodów, z których główne to to, że nie byłem w stanie wyciągnąć ilość energii elektrycznej, której potrzebowałem bez przeciążania „UPS”, w którym to momencie funkcje bezpieczeństwa odcinają się i wyłączają, co nie jest świetne, gdy trzeba odblokować kilka elementów, aby włączyć jeden! innym problemem, na który się natknąłem, było to, że prąd stały przekraczał wartość znamionową przekaźników, co oznaczało, że musiałem je podwoić, aby spróbować zmniejszyć prąd, ale wciąż było za ciepło.

Odszedłem również od złożonego systemu przełączania, który wykorzystywał przekaźniki i ssr, po prostu dlatego, że gdy napotkasz problemy, znalezienie usterek może być trudne, a oszukanie „UPS” w celu przełączenia nie jest najbardziej bezbłędnym sposobem na elektryczność, a to kiedy pobierałem dużo prądu, można było zauważyć takie rzeczy, jak migotanie światła, a niektórym urządzeniom się to nie podobało, głównie komputerom!

w rezultacie zrezygnowałem z obwodów UPS i przekaźników i uprościłem je za pomocą typowych elementów, które są tak samo dostępne dla większości ludzi, i jest to obecnie mój preferowany sposób kontrolowania mojego systemu.

Krok 2: Używane części i krótki opis

Więc wreszcie możemy przejść do wszystkiego, czego użyłem w tym projekcie, i tym razem będę bardziej szczegółowo!

Ale najpierw trochę zrzeczenia się odpowiedzialności. Ten projekt obejmuje elektryczność AC (prąd zmienny) i DC (prąd stały), które są niezwykle niebezpieczne i mogą spowodować szkody, a nawet zabić, jeśli nie zostaną zainstalowane prawidłowo. Jeśli nie wiesz, co robisz lub rozumiesz to w pełni, nie próbuj tego lub innych projektów elektrycznych o podobnym charakterze. Biorąc to pod uwagę, każdy może się tego nauczyć, po prostu szukaj pomocy u ludzi, którzy to rozumieją i pozostaną bezpieczni!

Części (powiązane z miejscami do kupienia):

• Sterownik solarny Victron Energy MPPT
• Panel fotowoltaiczny Sun Tech 275 W
• 20A kontroler ładowania PWM
• Panele słoneczne 20W
• Akumulator rekreacyjny 100AH 12V PowerLine
• APC 16A ATS (automatyczny przełącznik źródeł zasilania)
• Ochrona akumulatora Victron Energy 65A
• Inwerter czystej fali sinusoidalnej 12 V 500 W
• Kontroler Wifi Sonoff
• 2-drożny odbiornik z wyłącznikiem głównym RCD

Szybki opis:

• Sterownik solarny Victron Energy MPPT

  Kontroluje ładowanie akumulatorów z tablicy fotowoltaicznej 275 W, obniża wyjście 30 V do 13 V, aby naładować akumulatory i przestaje je ładować, gdy są pełne

• Panel fotowoltaiczny Sun Tech 275 W

  Zamieniają światło słoneczne na 30 V prądu stałego, które następnie trafia do kontrolera ładowania, aby naładować akumulatory. Przyniosłem uszkodzone tanio, a następnie naprawiłem je przezroczystą żywicą

• 20A kontroler ładowania PWM (modulacja szerokości impulsu)

  Robi to samo, co pierwszy kontroler ładowania, tylko dla niższego prądu, służy do pobierania energii z mojego układu słonecznego o mocy 20 W i jest podłączony równolegle z pierwszym kontrolerem ładowania

• Panele słoneczne 20W

  Pobiera energię ze słońca i zamienia ją na prąd stały

• Akumulator rekreacyjny 100AH 12V PowerLine

  To tutaj przechowywana jest cała wyprodukowana energia elektryczna

• APC 16A ATS (automatyczny przełącznik źródeł zasilania)

  To urządzenie jest mózgiem i przełącza między falownikiem a siecią (więcej szczegółowych wyjaśnień w dalszej części)

• Ochrona akumulatora Victron Energy 65A

  Czy niskie napięcie jest odcięte, aby uniemożliwić całkowite wyczerpanie baterii?

• Inwerter czystej fali sinusoidalnej 12 V 500 W

  Konwertuje 12 V DC i zamienia je na falę sinusoidalną 230 V AC (jak moc sieci)

• Kontroler Wifi Sonoff

  nie jest przesadnie konieczne, ale pozwala na bezprzewodowe sterowanie podłączonymi do niego obwodami przez WiFi

• 2-drożny odbiornik z wyłącznikiem głównym RCD

  Chroń siebie i swoje obwody przed błędami, które mogą wystąpić z powodu podłączonych urządzeń lub błędów, które może spowodować falownik (będzie bardziej szczegółowo, dlaczego powinieneś to mieć)

Krok 3: Prosty diagram pokazujący, jak to działa i wyjaśnienie

Tak więc, aby skrócić długą kondygnację, zamiast używać „ups”, używam teraz automatycznego przełącznika i falownika. Automatyczny przełącznik transferu pozwala na dwa wejścia zasilania i przełącza się na drugie, gdy jedno ulegnie awarii, możesz również wybrać, które z nich jest domyślne.

Przełączniki te są używane głównie w dużych serwerach, aby płynnie przełączać się z jednego zasilacza na drugi i umożliwiać przełączanie do 16 amperów. Co, biorąc pod uwagę, że normalny obwód promieniowy z kablem 2,5 mm jest podłączony do 16-amperowego wyłącznika MCB w Wielkiej Brytanii, będzie więcej niż wystarczający dla moich potrzeb związanych z przełączaniem, a ponieważ to wszystko jest zawarte w jednym urządzeniu, czyni go o wiele bezpieczniejszym i prostsze.

więc sposób, w jaki okablowałem ten system, polega na tym, że falownik jest podłączony do zabezpieczenia akumulatora, to wyłącza napięcie prądu stałego do falownika, gdy nie ma wystarczającej mocy w akumulatorach. Falownik jest następnie podłączony do automatycznego przełącznika transferu wraz z siecią i ustawiłem „ATS”, aby domyślnie używał zasilania (to jest falownik), teraz, gdy ochrona akumulatora wyłączy falownik, „ATS” będzie płynnie przesyłać do sieci i z powrotem do falownika po naładowaniu akumulatorów.

***Dodana funkcja***

Przełącznik wifi sonof działa na 12V banku baterii i jest podłączony do pilota ochrony baterii, co oznacza, że mogę kontrolować, czy falownik jest włączony, czy wyłączony za pośrednictwem Alexy lub mojego telefonu, ustawiłem na nim kilka timerów jako cóż, ponieważ nie ma mnie w domu przez większość dnia, falownik nie zostanie włączony do około 14:00, oznacza to, że przez większość ranka moje akumulatory ładują się i mogę pozostać na zasilaniu baterii do późnych godzin wieczornych, maksymalnie wytworzona energia. i że mogę automatycznie sterować falownikiem bez bezpośredniego dostępu do niego.

Krok 4: Rodzaje falowników

Dlaczego zdecydowałem się użyć czystej fali sinusoidalnej zamiast tańszej zmodyfikowanej fali sinusoidalnej.

Cóż, prawda jest taka, że nie miałem wyboru. Pierwotnie zrobiłem to ze zmodyfikowaną falą sinusoidalną o mocy 2000 W i napotkałem problemy, ponieważ automatyczny przełącznik transferu nie był w stanie płynnie przełączać się, musiał całkowicie odciąć moc, a następnie ponownie uruchomić za każdym razem, gdy się przełączył, nie wspominając już o tym, że zmodyfikowana fala sinusoidalna irytujący brzęczący dźwięk na wszystkim, co do niego podłączasz. więc musiałem przełączyć się na czystą falę sinusoidalną, a „ATS” działał idealnie.

Po dokładniejszym przyjrzeniu się temu dowiedziałem się, że zmodyfikowany falownik sinusoidalny nie działał z „ATS i mocą sieciową z powodu tak zwanego „zacierania faz”, czyli gdy „ATS” próbuje wcisnąć zmodyfikowana sinusoida na obciążeniu, które już akceptuje idealną sinusoidę, a kiedy spojrzysz na zdjęcie zmodyfikowanej sinusoidy i czystej sinusoidy, możesz zobaczyć, dlaczego urządzenia nie lubią natychmiastowego przełączania. fala siatek.

I to z powodu zacierania faz, że sieć nie tylko chce, aby ktokolwiek ją zasilał i że potrzebujesz pozwolenia, aby mogli zobaczyć twój system i upewnić się, że działa poprawnie i bezpiecznie się wyłączy i nie będzie zasilał, jeśli jest Odcięcie od zasilania. wszystko sprowadza się do zapewnienia ludziom bezpieczeństwa.

Krok 5: Korzystanie z jednostki sprzedaży

Konsument przedstawiony powyżej to ten, który zainstalowałem po automatycznym przełączniku zasilania, ponieważ w przeciwieństwie do ups, przełącznik zasilania nie może wykryć usterek w systemie, więc jeśli wyłącznik zasilający stronę sieci twojego Atsa wyłączy się z powodu usterki obciążenia Po stronie tego systemu może potencjalnie przełączyć się na falownik, a twoja wina nadal byłaby pod napięciem i niebezpieczna, celem rcd jest ochrona przed nierównowagą prądu, dzięki czemu zapewnia największą ochronę dla ludzi, ponieważ mcb chroni obwód przed uszkodzeniem.

zawsze dobrze jest pamiętać, że większość urządzeń ochronnych ma chronić obwód, a nie ty, to kolejny powód, dla którego dobrze jest mieć to urządzenie konsumenckie po stronie obciążenia „ATS”, ponieważ ochroni falownik przed obwody i przeciążenia, a także urządzenia, które mogą ulec awarii.

Ponieważ celem (uczniów) elektryka jest rozróżnienie między obwodami, posiadanie jednostki konsumenckiej chroni odbiorniki słoneczne przed wpływem na normalne urządzenia sieciowe, ponieważ jest to tylko system na małą skalę i jest bardziej prawdopodobne, że wyzwoli go najpierw przed twoim domem przerywacz. zawsze lepiej być ponad zabijaniem i bezpiecznym!

gdybym miał ulepszyć ten system, zamieniłbym mcb na rcbos, ponieważ zapewniają one maksymalną ochronę dla ciebie i chronią twój sprzęt

Krok 6: Co dalej (przyszłość)

jak zawsze jest to projekt postępu roboczego i następne rzeczy, które chcę zrobić, to;

większy bank

Więcej paneli słonecznych

Więcej Ats

Większy falownik

Krok 7: Przegląd wideo już wkrótce

film pojawi się mniej więcej w ciągu następnego dnia