Componentes básicos necessários para instalação do sistema de painel solar

Requisitos gerais para instalação de um sistema de painel solar

Energia verde, a energia solar limpa e renovável é a melhor alternativa para consumidores residuais e industriais em todo o mundo. Minimiza o custo geral de funcionamento e a poluição ambiental de carbono. A porcentagem de conversão de opt-out de fontes de energia regulares para energia verde, especialmente a energia solar, está crescendo rapidamente nos EUA, UE, China, Oriente Médio e Ásia.

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Sistema de painel solar

O painel solar (também conhecido como célula fotovoltaica ou célula solar) é um dispositivo que absorve fotos da luz do sol e converte em energia elétrica.

Nos últimos anos, o conceito de sistema de rede elétrica e de rede inteligente é mais popular e o consumidor opta por energia limpa, como o sistema de energia eólica e solar, para eliminar ou pelo menos reduzir o dependência de energia regular do fornecedor de eletricidade e reduzir o custo geral de funcionamento também. Um sistema de energia solar eficiente com garantia de muitos anos levará à recuperação do custo inicial e da energia gratuita.

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Principais componentes de um sistema de painel solar

Abaixo estão os componentes e dispositivos básicos e gerais necessários para a instalação de um sistema de painel solar em casa. Os detalhes de cada dispositivo são fornecidos abaixo de cada seção.

(1) Painel Solar

O painel solar também conhecido como célula solar ou célula fotovoltaica é a espinha dorsal do sistema de energia solar. Existem alguns tipos de painéis solares, como policristalino e monocristalino. O monocristalino é mais eficiente e um pouco caro em comparação com os painéis solares policristalinos. Os critérios de seleção para um painel solar são diferentes, ou seja, espaço, garantia, eficiência, tipo de tecnologia, custo etc. Tenha em mente que a saída é o rei ao selecionar um painel solar adequado para instalação de energia solar residencial.

Em geral, o painel solar é conectado diretamente ao controlador de carregamento, mas há conexões diferentes de painéis solares, como conexão em série e paralela, que dependem do cálculo de carga e da necessidade específica de energia para eletrodomésticos, conexão de banco de baterias, espaço na superfície do telhado, clima e horário de pico de luz solar.

Você pode encontrar facilmente o número de painéis solares necessários e a corrente de carregamento da bateria e seguir o guia passo a passo para instalação do painel solar com classificação do inversor, energia de backup das baterias de acordo com o exigência de carga.

Na figura abaixo, um painel solar de 120 watts, 12V e 10A é mostrado que produz alimentação de 12V DC para carregamento direto da bateria e a carga DC pode ser conectada diretamente através do controlador de carga.

(2) Controlador de carregamento

Como o nome sugere, um controlador de carga (também conhecido como regulador de carga) é um dispositivo usado para regular a tensão e a corrente dos painéis solares conectados às baterias. O principal objetivo de um controlador de carga é evitar a sobrecarga das baterias (o que também pode causar danos à bateria) através de painéis solares, pois os painéis solares de 12V fornecem 17-20V em caso de ausência de carga ou luz solar total. A razão por trás dessa cena é que fabricamos um painel solar para diferentes climas e ambientes, para que você obtenha a tensão nominal máxima em caso de cobertura de nuvens, baixo sol e neblina pesada etc.

Existem vários tipos de controladores de carregamento disponíveis no mercado, como a seguir:

• Simples - Controladores de carga de 1 e 2 estágios: Relé e resistor de derivação são usados ​​para controlar a tensão em um ou dois estágios para desconectar o painel solar da bateria em caso de sobretensão.
• PWM (Pulse Width Modulation) – Controladores de carga de 3 estágios: É baseado em pulso com modulação e corte o circuito da bateria do painel solar conectado da célula fotovoltaica em caso de sobrecarga.
• Controladores MPPT (Maximum Power Point Tracking): MPPT é um conversor DC para DC no caso de painéis solares para o banco de baterias. Ele otimiza e regula os níveis de tensão CC mais altos do painel solar e converte para a tensão mais baixa otimizada e regulada para carregar a bateria. Estes são um pouco caros, mas mais eficientes. Eles fornecem 10 a 30% mais energia à bateria com eficiência de 94 a 98%.

Na figura abaixo, é mostrado um controlador de carga MPPT de 5-100 Amperes que pode ser usado para banco de baterias de 12-48V e a classificação máxima para o sistema de painéis solares é 170A, 150V.

(3) Bateria

As baterias são usadas para armazenamento de carga de backup. existem diferentes tipos de baterias usadas no sistema de energia solar para armazenamento e operação de backup durante a noite, quando a energia direta dos painéis solares não está disponível. A conexão em série, em paralelo ou em série do banco de baterias depende do projeto do sistema, ou seja, configuração do sistema de 12 V, 24 V ou 48 V. Em caso de nuvens e sem sol, o banco de baterias pode ser carregado através de alimentação CA da rede elétrica via inversor para uso posterior.

A figura a seguir mostra um 150Ah, 12V. A bateria é conectada diretamente ao controlador de carregamento que controla as correntes de carregamento de entrada e a tensão da célula fotovoltaica conectada ao controlador de carregamento para armazenamento e operação de backup.

(4) Inversor / UPS

Inversor é um dispositivo que converte a fonte de alimentação CC em fonte de alimentação CA. Inversor e conversor conhecido como UPS (Fonte de Alimentação Ininterrupta) é usado para converter a tensão CC em CA para eletrodomésticos operados por CA. O UPS também é usado para converter CA em CC para carregar a bateria da fonte de alimentação CA direta.

Existem muitos tipos de inversores disponíveis no mercado de acordo com suas necessidades, como segue:

• Inversor centralizado ou de string com menos custo, mas ineficiente.
• Otimizador de energia usado para converter DC para AC e conectado ao inversor central.
• Microinversor com operação suave e confiável, mesmo com pouca luz solar, mas caro.

A figura a seguir mostra um inversor de 1000 Watts, 12 V CC a 110 VCA e 230 VCA. Ele é conectado entre a bateria e a carga para converter a saída da bateria (12V DC para 230V AC) para nossos eletrodomésticos que operam em 230V AC. O segundo slot é para equipamentos operados por 110-120V AC.

Qual ​​é o melhor painel solar para casa e quanto custa?

painéis solares monocristalinos são uma opção melhor que os policristalinos, mas são um pouco caros. A decisão final depende de muitos fatores, como sua região e ambiente, horas de sol, requisitos de carga e tipos de baterias usadas no sistema, etc. Já discutimos o tópico em detalhes, pois depende de muitos fatores, como carga, espaço, ambiente , tecnologia, horas de backup, etc., e todos esses fatores devem ser considerados ao selecionar um sistema de instalação de painel solar adequado de acordo com os requisitos. A postagem pode ser vista aqui.