Zonne-energie betekent niet dat u duizenden euro's moet uitgeven. Als u een eenvoudige, kleine off-grid unit wilt installeren, kunt u dat zelf doen met een beetje hulp van Eternum Ebrietas met de berekeningen en wat kennis van elektriciteit.
Benodigde apparatuur en gereedschappen voor een zonne-energiesysteem
Voordat we met de installatie beginnen, vindt u hier een lijst met de apparatuur en gereedschappen die u nodig hebt:
- Zonnepanelen: Het eerste en voor de hand liggende item dat u nodig hebt, zijn zonnepanelen. Panelen zijn het energieproducerende deel van het systeem.
- Omvormer: Een omvormer zet gelijkstroom (DC) van de panelen om in bruikbare wisselstroom (AC). De meeste moderne apparaten werken op wisselstroom, tenzij u ervoor kiest om een set DC-apparaten voor uw systeem te gebruiken.
- Accu: Een accu slaat overdag overtollige energie op en levert deze 's nachts. Dit is een belangrijke taak, aangezien zonnepanelen na zonsondergang stoppen met werken.
- Laadregelaar: Een laadregelaar verbetert de efficiëntie en veiligheid van het opladen van de accu.
- Bedrading: Er is een set draden nodig om alle systeemcomponenten met elkaar te verbinden.
- Montagerekken: Montagerekken zijn optioneel, maar wel handig om de zonnepanelen in een optimale hoek te plaatsen voor energieopwekking.
- Diverse artikelen: Naast de hierboven genoemde essentiële artikelen hebt u mogelijk de volgende componenten nodig om het systeem compleet te maken:
Zekeringen/onderbrekers
Connectoren (let op: veel moderne componenten worden geleverd met geïntegreerde connectoren)
Kabelbinders
Meterapparaat (optioneel)
Klemmen - Gereedschap: U hebt ook wat eenvoudig te gebruiken gereedschap nodig om het systeem te installeren.
Draadstripper
Krimptang
Tang
Schroevendraaier
Sleutels
Hoe ontwerp je een zonne-energiesysteem?
Het ontwerpen van een zonne-energiesysteem betekent het bepalen van de grootte van het systeem dat u nodig hebt. Deze grootte hangt voornamelijk af van de totale elektriciteitsbehoefte van alle apparaten die het systeem van stroom zal voorzien.
Om dit te doen, moet u al uw apparaten en hun stroomverbruik (per uur) en energieverbruik (per dag) opsommen. Het vermogen van elk apparaat wordt weergegeven in watt (W) en staat vaak op het apparaat zelf. U kunt ook online tools gebruiken om het stroomverbruik van uw apparaten te achterhalen.
Bereken het energieverbruik door het stroomverbruik te vermenigvuldigen met het aantal gebruiksuren. Zodra u het vermogen weet van alle apparaten die u op zonne-energie wilt laten werken, maakt u een tabel met vermogens- en energiewaarden.
Hier is een voorbeeldtabel. Let op dat de waarden in de laatste kolom producten zijn van de voorgaande twee kolommen (watts en hours).
De bovenstaande tabel geeft aan dat op elk moment van de dag het maximale stroomverbruik van de zonnepanelen 470 W is en dat het totale energieverbruik in een cyclus van 24 uur 2.740 Wh of 2,74 kilowattuur (kWh) is. Laten we eens kijken hoe we deze getallen kunnen gebruiken om de grootte van de zonnepanelen, omvormer en batterij te berekenen. We beginnen met de batterij.
Een typische 20A laadregelaar.
De grootte van de zonnepanelen bepalen
Om de grootte van uw zonnepanelen te bepalen, begint u met het bepalen van de gemiddelde zonuren op uw locatie. U kunt de dagelijkse zonuren voor elke locatie vinden via een van de vele bronnen op internet. Zodra u dat getal hebt, volgt hieronder de eenvoudige berekening om de grootte van het zonnepaneel te bepalen.
Totale benodigde energie (Wh) ÷ dagelijkse zonlichturen (u) = grootte van het zonnepaneel (W)
Ervan uitgaande dat de locatie in het bovenstaande voorbeeld dagelijks ongeveer 4,5 uur zonlicht ontvangt, geldt:
2.740 Wh ÷ 4,5 h = 608 W panelen
Nogmaals, met enige veiligheidsmarge kunnen we twee 350-watt zonnepanelen gebruiken. Deze twee panelen worden in serie geschakeld zoals hieronder weergegeven.
Zonnepanelen in serie geschakeld.
De grootte van de batterij en de laadregelaar bepalen
De meeste bedrijven bieden nu batterijen aan die gespecificeerd zijn in Wh of kWh. Voor het belastingsprofiel in ons bovenstaande voorbeeld, zou de batterij minimaal 2,74 kWh moeten kunnen opslaan. Voeg hier wat veiligheidsmarge aan toe en we kunnen een betrouwbare batterijgrootte van 3 kWh gebruiken.
Een typische 3 kWh zonnebatterij.
Het selecteren van een laadregelaar is vergelijkbaar. Zoek naar een laadregelaar met een spanningsclassificatie die overeenkomt met de paneel- en accuspanning (bijv. 12 V). Controleer de specificaties van de regelaar om er zeker van te zijn dat de stroomcapaciteit hoger is dan de nominale stroom van de zonnepanelen (bijv. gebruik een 20A-regelaar voor 11A-zonnepanelen).
De omvormer kiezen
Uw omvormerselectie hangt af van de vermogens van uw accu en zonnepaneel. Kies een omvormer met een vermogensclassificatie die iets hoger is dan uw panelen. In het bovenstaande voorbeeld hebben we panelen van 750 W en kunnen we een omvormer van 1000 W gebruiken.
Zorg er vervolgens voor dat de PV-ingangsspanning van de omvormer overeenkomt met de spanning van het zonnepaneel (bijv. 36 V) en dat de ingangsspanning van de accu overeenkomt met de nominale spanning van uw accu (bijv. 12 V).
U kunt een omvormer met geïntegreerde poorten kopen en uw apparaten rechtstreeks op de omvormer aansluiten, voor extra gebruiksgemak.
Een typische off-grid omvormer met poorten.
De juiste kabelgroottes kiezen
Voor kleine systemen zoals het systeem dat wij ontwerpen, is de kabelgrootte geen groot probleem. U kunt ervoor kiezen om een algemene kabel van 4 mm te gebruiken voor al uw verbindingen.
Voor grotere systemen zijn de juiste kabelgroottes essentieel om veilige en optimale prestaties te garanderen. Zorg er in dat geval voor dat u een online kabelgroottegids gebruikt.
Het systeem installeren
Op dit punt hebt u alle apparatuur met de juiste afmetingen. Dit brengt u bij de laatste stap: installatie. Het installeren van een zonne-energiesysteem is niet ingewikkeld. De meeste moderne apparatuur wordt geleverd met kant-en-klare poorten en connectoren, zodat u de componenten eenvoudig kunt aansluiten.
Volg bij het aansluiten van de componenten het onderstaande bedradingsschema. Dit zorgt ervoor dat de stroom in de juiste volgorde en richting stroomt.
Schema voor de bedrading van een off-grid zonnesysteem.
Laatste gedachten
U kunt ook kiezen voor een draagbaar zonnesysteem, dat gebruikmaakt van een apparaat dat de batterij, omvormer en andere elektronica combineert in één unit. Het enige wat u hoeft te doen, is uw zonnepanelen erop aansluiten. Deze optie is iets duurder, maar is ook de eenvoudigste.
