پانل های خورشیدی شبکه LVDC را تقویت می کنند

امروزه برخی در اروپا نگران افزایش قیمت انرژی هستند و حتی اگر همه ترس های مرتبط با این موضوع یک شبه از بین برود، قطعا شاهد افزایش قیمت خواهیم بود. به عنوان یک هکر، می توانید به خوبی به دستگاه های تشنه انرژی در خانه خود نگاه کنید و حتی در مورد آنها اقدام کنید. بنابراین، [پیتر] تعدادی پنل خورشیدی را روی سقف خود نصب کرد، اما نمی‌توانست بفهمد چگونه آنها را به طور قانونی به شبکه عمومی یا حداقل به برق 220 ولت آپارتمانش متصل کند. البته راه حل خوب این است که یک شبکه LVDC موازی جداگانه بسازید و یکسری دستگاه را روی آن قرار دهید!
او 48 ولت را انتخاب کرد زیرا به اندازه کافی بالا، کارآمد، آسان برای دریافت چیزهایی مانند DC-DC، ایمن در مورد مسائل قانونی، و به طور کلی با تنظیمات پنل خورشیدی او سازگار است. از آن زمان، او دستگاه‌هایی مانند لپ‌تاپ، شارژر و چراغ‌ها را به‌جای اتصال مستقیم به برق روی ریل‌های برق DC نگه می‌دارد، و زیرساخت خانه‌اش (از جمله یک رک پر از بردهای Raspberry Pi) کاملاً راضی است که 24/7 کار کند. ریل 48 ولت یک منبع تغذیه پشتیبان از منبع تغذیه معمولی AC در مواقع ابری وجود دارد و در صورت قطع برق، دو باتری عظیم LiFePO4 تا دو روز و نیم تمام تجهیزات متصل را با ولتاژ 48 ولت تغذیه می کنند.
این دستگاه در دو ماه اول 115 کیلووات ساعت تولید و مصرف کرد - کمک بزرگی به پروژه هکر استقلال انرژی، و پست وبلاگ دارای جزئیات کافی برای تمام نیازهای الهام بخش شماست. این پروژه یادآور این است که پروژه‌های DC ولتاژ پایین گزینه خوبی در مقیاس محلی هستند - ما پروژه‌های آزمایشی قابل اجرا را در Hackcamp دیده‌ایم، اما اگر دوست دارید می‌توانید یک UPS DC کوچک نیز بسازید. شاید به زودی ما یک خروجی برای چنین شبکه ای پیدا کنیم.
ایستگاه های پایه سلولی در حال حاضر از 48 ولت استفاده می کنند. من باید چیزی مشابه را برای یک پروژه دیده بان محله راه اندازی کنم.
من به این فکر می کردم که برخی از سرورهای HP DL360 را در خانه با پنل های خورشیدی و باتری های بدون منبع تغذیه 48 VDC اجرا کنم که مناسب این سرورها باشد و از ناکارآمدی اینورتر DC-to-AC جلوگیری کند، اما بعد دیدم قیمت این پاورها 48 است. VDC. ... خدای من. بازگشت سرمایه تا سال 2050!
48 ولت ولتاژ باس در سیستم های مخابراتی از زمان استروگر (با باتری های غول پیکر) بوده و به تجهیزات شبکه فیبر نوری منتقل شده است.
بله، کل صنعت مخابرات با 48VDC اجرا می شود. از سوئیچ های آنالوگ قدیمی تا ایستگاه های پایه سلولی مدرن. مراکز داده IT معمولاً با برق AC تغذیه می شوند.
خوب تنها مشکل این تنظیم (با فرض اینکه نیمی دیگر تایید شده و در مکانی امن و دور از حیوانات خانگی و کودکان نگهداری شود) این است که وقتی ذخیره انرژی محلی پر شد، انرژی اضافی زمانی که شما اینقدر نزدیک به شبکه هستید تلف می شود. اتصالات در حال انجام است، احتمالاً واقعاً مایه شرمساری است که این انرژی صرف موارد ارزان قیمت شود. من آنها را به خاطر این وضعیت سرزنش نمی‌کنم، آنها برای خودشان کار کرده‌اند و نمی‌توانند راه قانونی/ایمن/مقرون‌به‌صرفه برای دور زدن این آخرین مانع پیدا کنند... بوروکرات‌ها احتمالاً بهتر از وکلا و سیاستمداران هستند. اگرچه آنها اغلب در زندگی شبیه یکدیگر هستند، شاید همه آنها حالت های متفاوتی از یک شکل زندگی باشند…
من می‌گویم برای آسان‌تر کردن زندگی برای آن دسته از افراد غیرتکنولوژیک با DC، احتمالاً با بهترین گزینه موجود امروز زندگی می‌کنید یا از بهترین گزینه موجود پشتیبانی می‌کنید که احتمالاً از USB تغذیه می‌کند... اگرچه من از آن متنفرم زیرا منبع تغذیه از طریق USB بهم ریخته است، درست کردن آن به نظر یک مشکل بزرگ است و به احتمال زیاد به اندازه ریل 48 ولت کارآمد نیست. آنقدر فراگیر است که برای افراد غیر فنی قابل درک است - زیرا قابل اتصال است و کار می کند (اگر به درستی پیکربندی شده باشد). نیاز به پیدا کردن مبدل DC-DC مناسب برای همه چیز را از بین ببرید یا هر بار که دستگاه جدیدی را وصل می‌کنید به طور فعال ولتاژ «منبع تغذیه» را کنترل کنید - من این کار را روی میز خود انجام می‌دهم اما هنوز چیزی سرخ نکرده‌ام…
اما به عنوان یک بسته باتری خاموش با ورودی ردیابی خورشیدی، شاید حتی به عنوان یک اینورتر برای بسته AC که باید داشته باشید، و اگر می‌خواهید از ساخت منبع تغذیه آزاردهنده‌تر USB خود جلوگیری کنید، می‌توانید از چیز مذاکره برق USB استفاده کنید. . تنظیم آن برای شما خیلی سخت نیست. همچنین، نصب پنل های خورشیدی (ترجیحاً بر روی پایه های ردیاب خورشید)، مانیتورهای وضعیت، هشدارهای کم باتری، و سازماندهی منظم کابل ها در مهمترین مکان برای انجام کارهای تقلبی برای هکرهای ما بیش از اندازه کافی است. کمی…
یک راه حل خوب برای انرژی اضافی، ریختن بارهایی مانند قطعات الکتریکی به آبگرمکن است. هنگامی که باتری به طور کامل شارژ شد، می تواند به استفاده از انرژی خورشیدی موجود برای گرم کردن آب تبدیل شود.
اگرچه آبگرمکن همچنین می تواند به مرور زمان «پر شود» (به اندازه کافی داغ شود)، مگر اینکه خیلی بزرگ باشد.
مزیت انرژی خورشیدی این است که نیازی به جمع آوری انرژی خورشیدی ندارید. می توانید با خیال راحت پانل ها را بدون استفاده از انرژی پتانسیل زیر اشعه های خورشید قرار دهید.
البته این اتلاف است و اگر به نفع شما باشد، تغذیه برق به شبکه اولین انتخاب است.
همانطور که CityZen می گوید، با گذشت زمان پر می شود، این فقط شکل دیگری از ذخیره انرژی است. ناگفته نماند، اگر قبلاً در یک منطقه گرم زندگی می کنید، اگر کولر گازی شما آن را داشته باشید، سخت تر کار می کند، و در غیر این صورت، زندگی شما ناخوشایندتر از آنچه باید باشد خواهد بود، زیرا مخزن به همین دلیل عایق شده است... آب واقعاً همین است. ذخیره انرژی بسیار خوبی است، اما اکثر خانه ها واقعاً به آب گرم زیادی نیاز ندارند، و یک مخزن بزرگتر به این معنی است که وقتی انرژی رایگان ندارید، هنوز مقدار زیادی آب برای استفاده کامل دارید. به دلیل سطح وسیعی که ایجاد می کند، برای گرمایش بیشتر است.
واقعاً در مقیاس فردی «تخلیه» خوبی وجود ندارد، یک شبکه بزرگ با نیروگاه های بزرگ به راحتی می تواند چند شیفت اضافی را اجرا کند و تولید را فراتر از تقاضا افزایش دهد تا از انرژی «رایگان» حداکثر استفاده را ببرد. اما شخصاً، این فقط بهانه ای است برای پخش با صدای بلند و راک 24 ساعته، استفاده بی دغدغه از انرژی تا زمانی که همسایه شما را بکشد.
با این حال، در هوای گرم تا گرم، خنک کننده جذبی می تواند به استفاده از گرمای اضافی برای خنک کردن آپارتمان ها کمک کند.
همچنین می توانید یک کولر گازی اتاق کوچک را با اینورتر راه اندازی کنید اگر برق اضافی برای خاموش کردن دارید و گرم است. شاید اینورتر بیرون باشد... خیلی جالب است که ببینیم آیا می‌توان یک پمپ حرارتی ساخت که از هوای بیرون به عنوان منبع/رادیاتور گرما استفاده می‌کند. مطمئناً، واقعاً ناکارآمد است، اما اگر مشکل شما قدرت بیش از حد باشد، ناکارآمدی تقریباً کمک خواهد کرد.
@smellsofbikes فقط به این دلیل که گاهی اوقات قدرت زیادی دارید و می توانید چیزی را به طور ناکارآمد بسازید، به این معنی نیست که باید این کار را انجام دهید. چه اتفاقی می‌افتد وقتی در حال حاضر انرژی شما کم است اما هنوز باید یک فرآیند بسیار ناکارآمد را طی کنید؟ مانند مثال مخزن آب غول پیکر من در بالا، شما باید یک تعادل معقول پیدا کنید تا زمانی که انرژی شما کم است و زمانی که انرژی کافی برای یک کنسرت هوی متال دارید، کارهای مهم/مفید بتوانید تکمیل شود. ..
وقتی نمی توانید پول بدهید یا چرا مجانی ندهید **؟ آن وقت تمام مازادی که می توانید ایجاد کنید فقط پتانسیلی است که از آن استفاده نمی کنید، و این پایان دنیا نیست، فقط مایه شرمساری است.
** با فرض اینکه این کار نیازی به پرداخت هزینه های فعال ندارد - که در اینجا یک مسئله اصلی است، "هزینه ثابت" برای اتصال به شبکه قابل توجه است، بنابراین حتی اگر از بیشتر اتصال خود استفاده نکنید، احتمالا هزینه خواهد داشت. بیشتر . تا اینکه برای شما بفرستند آنها برای مازاد پول به شما می پردازند - نه اینکه من با دادن مازاد بر آن مخالفم، این برای برخی افراد در این شبکه غول پیکر کار می کند و من به آن نیازی ندارم. اما پرداخت این مبلغ به یک شرکت برای امتیاز کسب درآمد بیشتر از افراد دیگر…
همانطور که دستگاه های دارای USB رایج تر می شوند، من به چیزی مشابه برای 5 ولت فکر کردم. حتی بهتر از آن، چندین پورت 5 ولت USB C و چندین پورت AC است. از آنجا می توانید از 5 ولت برای دستگاه های کم مصرف و USB C برای دستگاه های با قدرت بالا استفاده کنید. نکته منفی این است که پورت های USB C باید ولتاژ هر پورت را کنترل کنند در حالی که USB A 5v فقط یک ریل 5 ولتی است.
حداقل، من کاملا مطمئن هستم که در نهایت یک دفتر کار با برق 5 ولت USB می سازم. من احتمالاً 12 ولت نیز انجام می دهم، زیرا پروژه های الکترونیکی من که به بیش از 5 ولت نیاز دارند تقریباً همیشه به 12 ولت نیاز دارند. (همچنین، من تقریباً مطمئن هستم که هر روتری که من دارم از 12 ولت استفاده می کند، و خوب است که به جای ترانسفورماتور دیواری، خروجی های ساده جداگانه برای هر دستگاه داشته باشیم!)
متأسفم که به شما بگویم 5 ولت (یا حتی 12 ولت) برای توزیع برق بد است: فقط یک یا دو متر کشیدن کابل با تلفات 10٪ یا بیشتر عملاً غیرقابل استفاده است. ماشین‌ها همیشه با ولتاژ 12 ولت مشکل دارند، اما از آنجایی که کوچک هستند، می‌توانند آن را تحمل کنند، اما کامیون‌ها و قایق‌های بزرگ از 24 ولت استفاده می‌کنند، بنابراین بله، 48 ولت بهترین مقدار است: تا زمانی که آن را لیس ندهید، هنوز یک امتیاز برد ایمن است. . ولتاژ استاندارد، تجهیزات کافی و توانایی حمل و نقل یک طول مشخص بدون تلفات زیاد.
تلفات تبدیل برق مهمتر از تلفات کابل است. به عنوان مثال، در مورد این مقاله، با فرض اینکه هر تبدیل DC به DC 90٪ کارایی داشته باشد، در نهایت 27٪ از برقی را که از یک شارژر USB 5 ولت دریافت می کنیم از دست می دهیم. اگر مبدل کمی بدتر باشد، 85٪، آنگاه تلفات به 39٪ می رسد. کنترل‌کننده‌ها و مبدل‌های شارژ در عمل معمولاً حدود 80 درصد راندمان را به دست می‌آورند، بنابراین غیر معمول نیست که تا نصف انرژی را فقط برای تنظیم ولتاژ از دست بدهید. اگر تقاضای سیستم کم باشد، تلفات تجهیزات بیکار می تواند تقریباً تمام توان را مصرف کند.
مگر اینکه از کابل‌های ضخیم استفاده کنید، تلفات کابل می‌تواند در 5 ولت بسیار زیاد باشد و احتمالاً برای تبدیل 24 ولتی کارآمد برای آن کابل‌ها بیشتر هزینه می‌کنید.
اگر دوجین پورت USB 5 واتی دارید، به منبع تغذیه 120 واتی نیاز دارید. اگر منبع تغذیه بار پایه ثابت 10 وات داشته باشد، "بازده" اسمی در بار مشخص شده 92٪ خواهد بود، اما زمانی که میانگین استفاده از پورت USB حدود 5٪ باشد، راندمان کلی سیستم واقعی حدود 60٪ است. .
هر چیزی کمتر از حداقل مطلق 36 ولت نباید در فواصل طولانی استفاده شود. مخصوصا نه 5v. آداپتورهای برق بسیار ارزان هستند، مس گران و سنگین است. باتری ها نیز گران هستند و از دست دادن برق مشکل ساز است.
من شخصاً هیچ نوع ریزشبکه LVDC نمی‌سازم (قبلاً با آن بازی می‌کردم و آنقدر از آن متنفر بودم که یک ویدیو کامل در مورد آن تهیه کردم).
من همیشه می گویم باتری را در نقطه بارگذاری قرار دهید و در صورت نیاز به برق از سیم اتصال استفاده کنید. استثنا PoE است که عملاً برای اترنت رایگان است و ممکن است برای مقاصد دیگر به آن نیاز داشته باشید.
USB-C برای همه پروژه‌های شما، که در صورت نیاز توسط باتری‌های خارجی و آداپتورهای دیواری تغذیه می‌شود. توجه داشته باشید که ماژول های ماشه USB-PD وجود دارد، اگر دوست دارید می توانید 9، 15 یا 20 دریافت کنید (12 ولت منسوخ شده است و احتمالاً با آداپتورهای جدیدتر IIRC کار نخواهد کرد)
اگر می خواهید از انرژی خورشیدی استفاده کنید، 12 ولت برای برق های کوچک تا 100 وات برای چند فوت مناسب است، و همچنین از 5 ولت و 48 ولت و غیره رایج تر است، آن را انتخاب کنید. یا فقط یک ژنراتور خورشیدی تجاری LifePO4 بخرید، آنها فوق العاده هستند.
هر فرد مشتاقی که خودتان آن را انجام دهید همیشه می‌خواهد کاری را با اتوبوس DC انجام دهد، اما این معمولاً چیز بدی است زیرا دستگاه‌های مصرف‌کننده برای آن طراحی نشده‌اند و شما جنبه «فقط کار می‌کند» زگیل USB را از دست می‌دهید که تمام می‌شود. مکان این کابل های حجیم و دسته ای از کانکتورهای غیراستاندارد هستند که برای بقیه دنیا مناسب نیستند و فقط برای سیستم DIY شما دردسر می کنند.
بهترین پیاده‌سازی که من دیده‌ام استاندارد ARES برای رادیو ژامبون است، اما حتی در آن زمان… فقط برای اجراهای کوتاه خوب است.
برای برق 5 ولت در دفتر، من فقط از یک پریز دیواری با یک ترانسفورماتور داخلی و یک پورت USB استفاده می کنم.
برای روشن شدن 12 ولت برای روترها و موارد دیگر، من فقط یک ترانسفورماتور بزرگ 12 ولت 5 آمپر و یک کابل Y 2.1 میلی متری خریداری می کنم (مطمئن شوید که کابل های مناسبی دارید) یا صبر کنید تا ماژول ماشه PPS برای 12 ولت در دسترس باشد، 12 ولت مصرف کنید. USB از دستگاه های جدیدتر - پورت C.
یا بهتر است، هر زمان که ممکن است، برق غیر USB را قطع کنید. زمانی که به یک روتر جدید یا هر روتر پیشرفته ای نیاز دارید که احتمالاً از USB تغذیه می کند، کمی بیشتر برای ارتقا برای دریافت همه USB-PD ها هزینه کنید.
اگر من واقعاً یک پریز 12 ولت می خواستم، به جای استفاده واقعی از 12 ولت، یک ترانسفورماتور سیمی متوسط ​​را در یک جعبه خدمات در کنار پریز قرار می دادم. بدون نقطه خرابی، افت برق در کابل ضخیم یا نازک، تعمیر ساده و واضح.
120 ولت DC برای تامین انرژی اکثر منابع "AC" خوب است، اما این کمترین حدی است که آنها از آن راضی هستند. آنها 160VDC یا بالاتر را ترجیح می دهند.
نه، طبق تجربه من حدود 65Vdc را قطع می کنند، اما شما باید زیر 130Vdc را نیز کاهش دهید، من اندازه گیری نکرده ام، اما افت خطی 100-0% از 130-65Vdc را فرض می کنم.
فرضی عجیب من فرض می کنم که مدار ورودی مقداری جریان ثابت را کنترل می کند. این بدان معنی است که وقتی ولتاژ به 130 ولت تا 65 ولت می رسد، امتیاز به 50٪ کاهش می یابد و زیر 65 ولت، برخی مدارهای مسدود کننده ولتاژ دیگر راه اندازی می شود.
بسیاری از پست‌ها دارای باتری هستند که رله‌های ایمنی را تغذیه می‌کند و به قطع کننده‌های مدار اجازه می‌دهد تا در صورت قطع برق کار کنند (باز و شارژ شوند). ولتاژ استاندارد 115 VDC است. 100٪ با باتری کار می کند و دارای یک شارژر AC->DC برای اطمینان از شارژ کامل باتری است، بنابراین در این مورد هیچ خورشیدی وجود ندارد.
طبق کتاب Motzenbocker "بازیابی قدرت" https://yugeshima.com/diygrid/ فقط 120vdc
مشکل توزیع برق DC با کمک 802.3af (معروف به PoE) - قدرت از طریق اترنت حل شد. واقعاً نیازی به استفاده از بخش اترنت معادله نیست. آداپتورهای همه جا حاضر، توزیع ایمن برق و ابزارهای گزارش/مدیریت عالی. حتی گران نیست - می توانید یک هاب سطح مرکز داده 48 پورت 100 مگابیت در ثانیه را با حداقل 30 پوند دریافت کنید.
هتل مارسل در نیوهیون دارای 164 اتاق است که همگی با برق خورشیدی و سیمی DC تغذیه می شوند. در اینجا یک مرور کلی وجود دارد: https://www.youtube.com/watch?v=J4aTcU6Fzoc.
من می خواستم به آن اشاره کنم، آنها از POE استفاده می کنند. تلفات ناشی از عملیات باید کمتر از تلفات هنگام تغییر از DC به AC و بازگشت به DC باشد. همچنین تجزیه و تحلیل داخلی در مورد آنچه استفاده می کنید به شما می دهد.
گاهی فراموش می کنم که آفلاین زندگی می کنم. من یک اینورتر 48 VDC به 220 VAC در راه اندازی خود دارم که تقریباً 5 کیلو وات را به طور مداوم تولید می کند، اگرچه هرگز به شدت بارگذاری نشده است. پمپ آب 220 ولت، یخچال، فریزر، لوازم خانگی، ابزار، روشنایی، همه اینها برای باتلاق ها استاندارد است. من 12 ولت و 24 ولت DC و/یا بسیاری از انواع دیگر تنظیمات برق را دارم. یک تجارت سازه فولادی را در همان تأسیسات راه اندازی کنید و آب آشامیدنی را برای اسب بزرگ پمپ کنید. باتری ها از یک سیستم UPS بزرگ هستند که وقتی باتری ها را بر اساس برنامه تعویض می کنم دریافت می کنم. یک تست ولتاژ روی باتری ها انجام دهید، بهترین ها را انتخاب کنید، سپس یک بخاری مقاومتی وارد کنید، دوباره ولتاژ را کنترل کنید، دوباره بهترین ها را انتخاب کنید و آنها را بخرید.
بله، اکثر دستگاه‌های دارای ورودی AC "جهانی" می‌توانند با برق DC کار کنند. ولتاژ ورودی AC را در 1.4 ضرب کنید تا ولتاژ DC معادل را بدست آورید. با این حال، فیوزهای داخلی آنها دارای رتبه DC نیستند. آنها را با فیوز DC جایگزین کنید یا از فیوز خارجی استفاده کنید. خانه را آتش نزنید!
> "این بدان معنی است که حداکثر ولتاژ مدار حدود 0.80 ولت است. در صورت آتش سوزی (امیدواریم هرگز)، این خطر قابل توجهی برای آتش نشانی ایجاد نمی کند."
استاندارد ELV 120 VDC را "ایمن" بدون ریپل می داند، اما استاندارد ایمنی عمومی اتحادیه اروپا آن را به 75 VDC محدود می کند، در حالی که دستورالعمل ولتاژ پایین برای هر ولتاژی در محدوده 75-1000 VDC اعمال می شود. شما هنوز هم می توانید قانون را زیر پا بگذارید و برای نصب چنین سیستمی نیاز به مجوز داشته باشید، اما یافتن پاسخ روشن یا مستنداتی در مورد آنچه که می توانید به عنوان یک سازنده انفرادی بدون آموزش خاص انجام دهید، دشوار است.